|
ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ СТЕКЛА ЛК-6
Н.Холдоров., Ф.Джамолов., Д.Н.Холдорова., А.Н.Эрмахамматов
СамГАСИ им. Мирзо Улугбека
Abstract: Without study the surface of glasses impossible to solve many important problems in
optics and optoelectronics. Surface of the row of optical glasses is studied in this connection. Installed
impoverishing surface layer by fluorine to the depth 1.5-3.0 mkm.
Поверхностные явления – совокупность явлений, связанных с физическими
особенностями границ раздела, т.е поверхностных слоев между соприкасающимися фазами.
Они обусловлены наличием умолекул, образующих поверхностный слоя и составом. Свойства
поверхностей отличаются от свойств объема фаз. Это связано с тем, что силы взаимодействия
между частицами по обе стороны от границы раздела между двумя фазами неодинаковы из-за
различной природы данных фаз. Свойства поверхности раздела сильно влияют на поведение
системы в целом, и потому изучение физических и химических взаимодействий в
поверхностных слоях необходимо для развития многих областей науки и техники.
Развитие таких областей науки, как тонкослойная микроэлектроника, ряд направлений
оптики, материаловедения и др невозможно без тщательного изучения поверхности твердого
210
тела. Особенно важно знать свойства поверхности оптических стекол, которая существенно
изменяется при обработке, эксплуатации и хранении.
Мы изучали ПС стекла ЛК-6 методом резонансного возбуждения волноводных мод
(РВВМ) [1]. Использовали полированные в водных растворах абразивом пластины
фторсодержащих стекол типа ЛК-6 размеров 9х4х1 мм, содержащие в качестве основных
компонентов SiO
2
(49,58%), B
2
0
3
(15,47%), Al
2
0
3
(4,38%),AS
2
0
3
(0,06%), Zn0-, K
2
0 (9,41%), [F]
(21,10%).Ранее [2] нами было обнаружено, что в процессе механической и термической
обработки стекол типа ЛК-1 образуется приповерхностный слой с переменным показателем
преломления (модифицированный слой).
Волноводный эффект был обнаружен также в ПС стекла ЛК-6. В его проявлениях
наблюдались отличия, по сравнению со стеклом ЛК-1. В свеже полированной поверхности ЛК-
6 волноводный эффект обнаруживался лишь в половине случаев. Для всех образцов в партии «с
эффектом» наблюдалась лишь одна мода, значение П
эф
которой отличалось от объемного ПП
не более чем на 2 10
-3
. В тех партиях образцов, где непосредственно после полирования
волноводный эффект не проявлялся, в ряде случаев его удавалось обнаружить через некоторое
время (от нескольких недель до нескольких месяцев).
Рис. 1 Изменение эффективного ПП волноводных
ПС стекла ЛК-6 при хранении: 1-во влажной
атмосфере; 2- на воздухе, 3-в вакууме.
Рис. 2. Изменение эффективных ПП мод
различных порядков (цифры у кривых) от
времени хранения. Приведены данные для двух
разных образцов.
На рис. 1. представлено изменение n
эф
волноводного ПС стекла ЛК-6 при хранении во
влажной атмосфере и на воздухе (кривые 1 и 2). Наблюдаются качественные изменения,
аналогичные стеклу ЛК-1. Значение эффективного ПП и в той и в другой среде со временем
повышается, причем n
эф
образца, хранившегося во влажной атмосфере, хранившегосяна
несколько выше, чем для воздухе.
Что касается количественных изменений, то ПС стекла ЛК-6 оказывается гораздо
стабильнее ПС стекла ЛК-1. При использовании тех же способов испытаний, температура и
времени обработки, что и для стекла ЛК-1, ни разу в волноводном ПС стекла ЛК-6 не удавалось
наблюдать более одной моды. Например, при хранении на воздухе в течении 20 суток, число
мод в ПС ЛК-1 увеличивается на одну, а ∆n
m=0
cоставляет ~3∙10
-3
(рис.2), в то время как
модовый состав волноводного ПС стекла ЛК-6 не изменяется даже при хранении в течение
года, а ∆n
m=0
едва правыщает 1∙10
-3
( рис 2).
Такая ситуация, когда из-за недостатка экспериментальных точек становится
невозможным (в силу ограничений метода ВКБ) расчет оптического профиля, затрудняется
исследование волноводных ПС стекла ЛК-6. В связи с этим, нами была предпринята попытка
совместно использовать возможности методов [3] эллипсометрии при определении профиля
ПП одномодовых волноводных ПС. Установлено, что для стекла ЛК-6 глубина слоя с
переменним профилем ПП, равна около 1,5-3,0 мкм (одномодовый волновод), в зависимости
от способа подготовки поверхности и времени хранения образцов. Эти данные необходимо
учитывать при эксплуатации стекол.
Литература
1. Интегральная оптика / Под. ред.Т. Темира. М.: Мир. 1978. 344 с.
2. Касымова С.С., Холдоров Н. Распределение фтора в поверхностном слое
фторсодержащих оптических стекол. // Доклады АН. РУз. 2003. №2, с.33 – 35 с.
211
3. Пшеницын. В.И, Абаев М.И, Лызлов Н.Ю. Эллипсометрия в физико-химических
исследованиях. Л:Наука,1986. 152 с.
4. Азам Р, Башара. Н. Эллипсометрия и поляризационный свет. М:Мир.1981. 583 с.
Do'stlaringiz bilan baham: |
