[发明专利]一种透镜的制备方法

说明书

本发明公开了一种透镜的制备方法，属于透镜技术领域，该方法包括步骤S1通过固相法制备如下比例0.15La₂O₃‑0.15Al₂O₃‑0.2TiO₂‑0.5Nb₂O₅的粉体，之后将粉体烧结成块状前驱体；步骤S2：将块状前驱体置于激光悬浮炉中，使其在悬浮状态下利用激光加热熔化成液滴，之后冷却得到非晶态透明椭球；步骤S3：将步骤2制得的非晶态透明椭球破碎研磨成粉体，封装于石墨模具中，之后热压烧结得到透镜；所制备的透镜的折射率可达2.2，高于现有普通透镜的折射率是1.5‑1.63；此外，本发明通过在透镜表面进一步涂覆SiO₂溶胶形成增透膜，提高透镜的透过率。

技术领域

本发明属于透镜技术领域，特别涉及一种透镜的制备方法。

背景技术

折射率和透过率作为基本的物理参数，是光学元件最重要的性能指标。折射率是指当光穿过透明材料时，入射角正弦值和折射角正弦值的比值；折射率越大，光的会聚作用越强。具有高折射率的光学元件，例如高折射率的透镜镜片，其效果能达到数枚普通镜片组合的效果；此外，透镜折射率越大，焦距越短，因此，高折射率的透镜能够有效缩短光学设备长度，大大缩小设备体积。目前普通透镜的折射率是1.5-1.63，还需进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透镜的制备方法，至少解决现有透镜的折射率不高的问题。

本发明采用的技术方案如下：本发明提供了一种透镜的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、通过固相法制备如下比例0.15La₂O₃-0.15Al₂O₃-0.2TiO₂-0.5Nb₂O₅的粉体，之后将粉体烧结成块状前驱体。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤S1中块状前驱体的制备方法如下：将无水乙醇、氧化镧、氧化铝、二氧化钛和五氧化二铌混合球磨为混合粉体，之后进行干燥处理；接着，以酒精作为粘结剂将混合粉体配置成浆料，将浆料装入压片模具中压实，之后脱模，再放入马弗炉中烧结得到块状前驱体，即陶瓷片。优选的，烧结温度为1300℃，烧结时间为2小时。

步骤S2：将块状前驱体置于激光悬浮炉中，使其在悬浮状态下利用激光加热熔化成液滴，之后冷却得到非晶态透明椭球。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤S2中，通过调节激光的功率将温度升高到1600℃以上，并维持15s-60s。

上述步骤S2中，块状前驱体加热熔化、冷却过程都在悬浮状态下完成，不与容器接触，因而冷却时不会形成非均质形核，能够使得制得的非晶的内部结构保持液态时的状态。

步骤S3：将步骤2制得的非晶态透明椭球破碎研磨成粉体，封装于石墨模具中，之后热压烧结得到透镜。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤S3具体如下：将非晶态透明椭球破碎研磨至＜38μm粉体；之后将粉体封装于石墨模具中，将石墨模具置于真空热压炉中热压烧结；优选的，真空热压炉压力设置为30Mpa，并以3℃/min的速度升温，温度最高升到720℃，之后保温12小时，制得透镜。

进一步，本发明还可以包括：

步骤S4：通过辊涂工艺在透镜的表面涂覆至少一层SiO₂溶胶形成增透膜。增透膜利用光的干涉原理，使透镜表面镀膜的上下表面反射的光发生干涉来减少光的反射。

在本公开的一种示例性实施例中，步骤S4中SiO₂溶胶的制备方法如下：取正硅酸乙酯、无水乙醇、氨水充分混合均匀，再加入去离子水混合均匀，在室温下充分搅拌，放置于密闭容器中，在30℃的恒温箱中保存24小时。