[发明专利]一种含铯光学玻璃及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种含铯光学玻璃及其制备方法与应用，所述含铯光学玻璃，按物质的量份数计，包括组分：SiO₂ 40～60份，Cs₂O 10～20份，Na₂O 0.1～11份，Al₂O₃ 0.1～3份，TiO₂ 10～22份，Sb₂O₃ 0.01～0.1份。本发明所述含铯光学玻璃，具有折射率高、结构性能稳定和环境友好等优点。

技术领域

本发明涉及光学玻璃技术领域，尤其涉及一种含铯光学玻璃及其制备方法与应用。

背景技术

自聚焦透镜作为光学领域的微小元器件，因其具有区别于普通透镜的诸多优点而广泛应用于通信、医疗、工业和测量等方面。市场生产自聚焦透镜最常用也是最成熟的方法是离子交换技术，而透镜性能的优劣直接取决于用于离子交换的基质玻璃的选取。在离子交换过程中，对基质玻璃基本要求是：折射率高、物理化学性能稳定、光透过率高。现阶段，无论商品化的自聚焦透镜还是科研产品中的自聚焦透镜，其基质玻璃多采用硅酸盐、硼酸盐等系统的玻璃。

现有技术中的自聚焦透镜，以Li-Na、Tl-K离子交换产生的自聚焦透镜较多，也有Ag-K的自聚焦透镜，但都存在一些问题：Li-Na交换的自聚焦透镜，含锂的基质玻璃折射率低，那么得到的透镜相对折射率差值小、数值孔径小、聚焦性能差。虽然Tl-K自聚焦透镜在这几个方面都有优势，但其色差较锂玻璃大，成像质量较差，光损耗也大，其原因都在于基质玻璃中含铊的化合物，而且铊盐有剧毒，在生产、使用以及回收上存在重大安全问题。Ag-K交换的自聚焦透镜在制作过程中，基质玻璃的含银量不宜过多，否则会使玻璃着色，影响光透过率，但银含量较少又会降低玻璃折射率，另外实验过程处理不当，银离子容易被还原成黑色的银颗粒而使玻璃光损耗增大。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含铯光学玻璃及其制备方法与应用，旨在解决现有制备自聚焦透镜的基质玻璃存在折射率低、结构性能不稳定以及污染环境的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种含铯光学玻璃，按物质的量份数计，包括组分：SiO₂ 40～60份，Cs₂O 10～20份，Na₂O 0.1～11份，Al₂O₃ 0.1～3份，TiO₂ 10～22份，Sb₂O₃ 0.01～0.1份。

优选的，所述的含铯光学玻璃，其中，按物质的量份数计，包括组分：SiO₂ 56.64份，Cs₂O 10～20份，Na₂O 0.1～11份，Al₂O₃ 2.26份，TiO₂ 21.47份，Sb₂O₃ 0.05份。

本发明又提供了一种如以上任一项所述的含铯光学玻璃的制备方法，其中，所述方法包括步骤：

在1150℃下将各组分按比例加入铂金坩埚中，将粉料全部化成熔融态后，升温至1360℃保温0.5～1h，然后搅拌混合均匀0.5～1h，并去除玻璃液中的气泡后出炉，再放入马沸炉中退火，退火温度为560～580℃，得到所述含铯光学玻璃。

本发明还提供了一种含铯光学玻璃的应用，将如以上任一项所述的含铯光学玻璃用于制备自聚焦透镜。

有益效果：本发明提供了一种含铯光学玻璃及其制备方法与应用，本发明所述含铯光学玻璃，具有折射率高、结构性能稳定和环境友好等优点。

具体实施方式