[发明专利]一种中数值孔径光纤用光学玻璃及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种中数值孔径光纤用光学玻璃，其特征在于，含有以下重量百分比的原料：二氧化硅55％-65％，三氧化二硼8-15％，三氧化二铝0-3％，碱金属氧化物8-15％，碱土金属氧化物15-25％，氟化钙0-2％；其中三氧化二硼与碱金属氧化物的重量比例为1:3～1:1。

2.如权利要求1所述的中数值孔径光纤用光学玻璃，其特征在于，所述碱金属氧化物包含氧化锂、氧化钠或氧化钾中的至少一种。

3.如权利要求1所述的中数值孔径光纤用光学玻璃，其特征在于，所述碱土金属氧化物包含氧化镁、氧化钙或氧化钡中的至少一种。

4.如权利要求1所述的中数值孔径光纤用光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃中还包含按重量百分比计总量低于5‰的三氧化二锑、氯化钠、溴化钠、氟化钠、氟化钾、氯化钾或溴化钾中的至少一种。

5.如权利要求1所述的中数值孔径光纤用光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃具有以下性能，折射率：1.53～1.56；光谱透过率：厚度10mm玻璃片，在300-1100nm范围内光谱透过率≥88％；线膨胀系数：(75～85)×10^-7/℃；玻璃转变温度：550-600℃；玻璃软化温度：600-650℃；玻璃软化点(粘度为10^7.6Pa·s时对应的温度)：700-750℃；抗析晶性能：在马弗炉中900-950℃保温3小时不产生析晶；耐潮稳定性：1类；耐酸稳定性：1类；成分稳定性：与ZK9玻璃贴合，700℃下保温1小时，界面碱金属离子扩散小于等于1％。

6.一种权利要求1-5任一项所述的中数值孔径光纤用光学玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照配方量称取上述原料，混合均匀得到配合料；

2)在1400-1480℃下将配合料按一次或多次加入坩埚中进行熔制，每次加料间隔时间10分钟-1小时；

3)加料完成后升温至1450-1500℃进行澄清5-10小时；

4)澄清结束后降温至1200-1400℃保温3-5小时进行均化；

5)均化结束后将玻璃液在模具中浇注成型为玻璃棒料；

6)成型的玻璃棒料在550-650℃下保温2-3小时，然后断电退火至室温后出炉。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述配合料中，二氧化硅以石英砂或水晶粉的形式引入，三氧化二硼以硼酸的形式引入，碱金属氧化物以其碳酸盐和/或硝酸盐的形式引入，碱土金属氧化物以其碳酸盐和/或硝酸盐的形式引入。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述配合料还含有三氧化二锑、氯化钠、溴化钠、氟化钠、氟化钾、氯化钾或溴化钾中的至少一种。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述坩埚为黏土坩埚、氧化铝坩埚、氧化镁坩埚、石英坩埚或者铂金坩埚；所述熔制的过程中坩埚内保持弱氧化气氛，所述弱氧化气氛中氧气分压大于30kPa。

10.一种中数值孔径光纤成像元件，其特征在于，所述中数值孔径光纤包含权利要求1-5任一项所述的光学玻璃。