[发明专利]一种硫系光学玻璃及其制备方法和光学元件

说明书

本发明提供一种硫系光学玻璃及其制备方法和光学元件。按摩尔百分比计，所述的硫系光学玻璃含有：Ge：21～30％；Se：11～20％；Te：58～68％；所述硫系光学玻璃中不含As。本发明的硫系光学玻璃在10.6μm处的折射率为2.8～3.8，在2～16μm波段具有良好的红外透过性能，且玻璃转变温度为153～190℃，非常适合精密模压和镀膜的要求。

技术领域

本发明涉及一种硫系光学玻璃及其制备方法和光学元件，属于红外光学玻璃技术领域。

背景技术

目前国内外应用较多的硫系玻璃主要三大体系，分别是As-Se、Ge-As-Se、Ge-Sb-Se，其中折射率最高的为As₄₀Se₆₀远红外玻璃，在10.6μm波长处折射率为2.7，是当前市场需求量最大的一种硫系玻璃，受到众多光学设计者的青睐。

但是随着红外市场的不断扩大，很多设计者对硫系玻璃提出了更高的技术需求，他们需要一种具有良好的玻璃转变温度、高折射率，可满足镀膜温度和精密模压工艺要求的新材料。而且近几年全球对环保问题非常重视，很多国家已经对含As的硫系玻璃进行了限制。

专利申请CN104926119A公开了一种高性能红外硫系玻璃，玻璃的组成为Ge_xAs_ySe_1-x-y，其中含有必要成分As，且折射率较小，在10μm处的折射率为2.56-2.60。

专利申请CN101891386A公开了一种碲基硫系红外玻璃，该玻璃组分组成：10-20mol％In₂Te₆、45-80mol％GeTe₄和5-40mol％AgX，卤化银的添加会降低玻璃的化学稳定性，使其析晶性能也变差，而且其红外透过光谱图显示该玻璃在2～16μm波段的红外透过率均在50％以下，不能满足良好的红外透过性能的要求。

专利申请CN104402220A公开了一种硫系光学玻璃，其系统为Ga-Ge-S-Te，不含有砷、硒、锑等有害物质，具有折射率10μm为2.7～3.6，但此系统中含有S，会导致玻璃熔制时，真空密闭空间蒸汽压过高，造成爆炸危险，且S元素的引入会使硫系玻璃的化学稳定性变差。

专利申请CN105502935A公开了一种高纯硫系玻璃的制备方法，在碲基硫系玻璃或硒基硫系玻璃制备过程中，向玻璃系统中引入200～300ppm质量百分比的高纯镁和2000～3000ppm质量百分比的高纯镓作为除氧剂，然后通过封闭式蒸馏法进行提纯和高温熔制，获得均匀的高纯硫系玻璃。但是，其所获得的高纯硫系玻璃在2-16μm波段的红外透过率为50％以下，说明该玻璃的红外透过率较差。

专利申请CN105541111A公开了一种远红外高非线性Ge-Te-Se硫系玻璃，其组成式为Ge₂₀Te_xSe_(80-x)，其中x＝1-70，x为摩尔分数，该硫系玻璃不含传统硫系玻璃添加的有毒的As元素，将绿色环保的Te元素引入到Ge-Se硫系玻璃中，利用Te元素的高极化率，对Ge-Se硫系玻璃进行优化，得到的Ge-Te-Se硫系玻璃具有良好的透过性、成玻能力及超高的非线性折射率，该硫系玻璃在远红外区域具有较广的应用范围。但其关注的是该硫系玻璃的非线性折射率的问题，并没有公开该硫系玻璃在2-16μm波段的红外透过率及玻璃转变温度。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种环保硫系光学玻璃及其制备方法，所述硫系光学玻璃具有较高的折射率和良好的玻璃转变温度，且在2～16μm波段具有良好的红外透过性能。

用于解决问题的方案

本发明提供一种硫系光学玻璃，按摩尔百分比计，所述硫系光学玻璃含有：