【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤传像元件制造领域，特别涉及一种用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃及其制备方法。
技术介绍
1、光纤传像元件是由成百上千万根光纤经热压熔合而成的光纤元件，包括光纤面板、光纤倒像器、光纤光锥、光纤传像束等，具有气密性好，畸变小，斑点少，耦合效率高等特点，是一种性能优异的光电成像元器件。
2、光纤倒像器是采用低折射率的皮料玻璃管、高折射率的芯料玻璃棒利用棒管结合拉制单丝进行排板，将吸收料玻璃拉制成丝插入排板好的单丝中，吸收料玻璃主要作用吸收杂散光，之后捆成一次复合棒经拉丝、排板、热熔压成型毛坯板段，然后高温旋转180°制备而成。光纤倒像器是关键核心元件，主要应用于微观夜视仪的像增强器中实现光学倒像。光纤倒像器的应用有效缩短了像增强器的尺寸，减少了原有中继透镜倒像系统的场区畸变和虚焦缺陷，提高了成像清晰度和分辨率，是微光像增强器的核心器件之一。
3、光纤倒像器是将光纤板毛坯高温扭转180°而成，扭转后的光纤结构发生了不同程度的变化。从理论上讲，仅轴心处的光纤没有被扭转拉伸，其余光纤均被扭转拉伸成以不同螺旋角盘绕180°的双锥光纤。这一制作过程使得普通倒像器的外围区域分辨率下降，严重时导致像管的观瞄视野缩小。扭转过程中随着纤维到板坯中心的距离增加，扭转程度加重，纤维变长和变锥的程度也逐渐增大，其数值孔径逐渐降低，光纤的光通量和光掠出角随之减少，从而使芯皮界面全反射遭受不同程度的损失，光纤间的串光程度随之加重，因此光纤倒像器的数值孔径、光通量和对比度也逐之降低。另外热扭转过程中，板坯中的黑丝会引发
4、为了解决上述难题，在排列好的光学纤维的间隙中插入光吸收料玻璃丝，从而起到吸收串光、漏光等作用，关键就是光吸收料玻璃材料的问题，不仅要求光吸收材料吸收效率高，还要求高温扭转时扩散程度低，即吸收料玻璃材料粘度足够大，从而制造优良的高清晰度超短倒像器。目前有用于光纤倒像器的光吸收料玻璃及其制备方法，但是现有的光吸收玻璃材料对于更高品质要求的超短倒像器无法达到满足，现有技术的光吸收料玻璃用于制备更高品质要求的超短倒像器无法满足成像清晰度高要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述现有技术问题，提供一种可以有效提高超短倒像器透过率和分辨率的光吸收料玻璃及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、一种用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃的组合物，包括以下重量百分含量的组分：
4、石英砂40-50％、硼酸6-12％、氧化铝7-15％、碳酸钠1-10％、碳酸钾1-10％、碳酸锂0-2％、碱式碳酸镁0-3％、碳酸钙0-5％、硝酸钡1-3％、氧化锆0-3％、氧化铜1-3％、高锰酸钾3-6％、铬酸钾0.2-1％、三氧化二铁1-5％、三氧化二钴1-6％、氧化镍1-6％，五氧化二钒1-6％，氧化铈0-1％。
5、本专利技术还提供了一种优选的技术方案，一种用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃的组合物，包括以下重量百分含量的组分：
6、石英砂41-50％、硼酸7-11％、氧化铝7.4-15％、碳酸钠2-10％、碳酸钾2-8％、碳酸锂0.5-1.5％、碱式碳酸镁0.5-2.5％、碳酸钙0.5-5％、硝酸钡1-2％、氧化锆0.5-3％、氧化铜1-2.5％、高锰酸钾3.5-6％、铬酸钾0.2-1％、三氧化二铁1-3％、三氧化二钴1-3％、氧化镍1-4％，五氧化二钒1-3.5％，氧化铈0.5-1％。
7、本专利技术还提供了一种更优选的技术方案，一种用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃的组合物，包括以下重量百分含量的组分：
8、石英砂45％、硼酸9％、氧化铝7.4％、碳酸钠5％、碳酸钾5％、碳酸锂1％、碱式碳酸镁1.5％、碳酸钙2.5％、硝酸钡2％、氧化锆1.5％、氧化铜2％、高锰酸钾4％、铬酸钾0.6％、三氧化二铁3％、三氧化二钴3％、氧化镍3.5％，五氧化二钒3.5％，氧化铈0.5％。
9、本专利技术又提供使用所述的组合物制备用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃的方法，包括以下步骤：
10、(1)原料配备：按照重量配比称取石英砂、硼酸、氧化铝、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碱式碳酸镁、碳酸钙、硝酸钡、氧化锆、氧化铜、高锰酸钾、铬酸钾、三氧化二铁、三氧化二钴、氧化镍、五氧化二钒和氧化铈，混合均匀，得到原料混合物；
11、(2)玻璃熔融：将原料混合物的五分之一加入坩埚中，在1420-1520℃熔融，每间隔半小时加入五分之一的原料混合物，直至原料混合物加完后熔融5-8小时，待原料混合物熔融后，在温度1520-1600℃澄清搅拌2-3小时，将熔融澄清后的玻璃液在1460-1480℃出料，在模具中浇铸成需要的玻璃，待玻璃冷却凝固后进行退火，即得到用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃。
12、所述退火温度为520-550℃，保温时间2-3小时。
13、本专利技术又提供一种用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃，按照所述的方法制备得到。
14、所述光吸收料玻璃在0.40±0.01mm厚度下，在400-700nm波长范围的光谱透过率≤3％；在820℃保温2小时不产生析晶。
15、本专利技术再提供一种所述的光吸收料玻璃在超短倒像器上的应用。
16、采用本专利技术的光吸收料玻璃制备超短倒像器，可以有效提高其透过率和分辨率，经统计计算后其超短倒像器的透过率＞70％，分辨率＞140lp/mm。本专利技术通过调节光吸收料玻璃的配方来制备透过率更低、吸收效率更高、高温扩散程度低的组分，可以进一步提高超短倒像器透过率和分辨率，提高产品性能。
17、本专利技术中，石英砂是玻璃形成氧化物sio2的原料，sio2是玻璃骨架中起重要作用的成分，同时是提高耐化学的成分。石英砂的重量百分比(wt.％)为40-50。石英砂含量低于40wt.％，不易获得膨胀系数匹配的玻璃，同时会降低玻璃的耐化学稳定性；石英砂含量高于50wt.％时，玻璃的高温黏度会增加，造成玻璃熔制温度过高，同时玻璃分相的几率增大。
18、硼酸为玻璃形成氧化物b2o3的原料，b2o3也是构成玻璃骨架的主要成分，同时又是一种降低玻璃熔制黏度的助溶剂。硼酸的重量百分比(wt.％)为6-12，硼酸的含量低于6wt.％，无法起到助溶的作用，同时会降低玻璃的化学稳定性；硼酸的含量大于12wt.％，会使玻璃的分相倾向增加。
19、氧化铝为玻璃的中间体氧化物al2o3的原料，氧化铝的重本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃的组合物，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：
3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：
4.使用权利要求1-3任一项所述的组合物制备用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述退火温度为520-550℃，保温时间2-3小时。
6.一种用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃，其特征在于，按照权利要求4或5所述的方法制备得到。
7.根据权利要求6所述的用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃，其特征在于，所述光吸收料玻璃在0.40±0.01mm厚度下，在400-700nm波长范围的光谱透过率≤3％；在820℃保温2小时不产生析晶。
8.一种权利要求6或7所述的光吸收料玻璃在超短倒像器上的应用。
【技术特征摘要】
1.一种用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃的组合物，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：
3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：
4.使用权利要求1-3任一项所述的组合物制备用于高清晰度超短倒像器的光吸收料玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：石钰，贾金升，张弦，张磊，王久旺，赵越，汤晓峰，付杨，于浩洋，樊志恒，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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