專利名稱：加入感興趣的材料的玻璃光波導以及制造該光波導的方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例和實施方式總體涉及諸如光纖的內反射波導，以及通過將多個這樣的波導臨近熔融制成的波導陣列。
背景技術：
諸如光纖面板的波導陣列被廣泛使用在成像應用中，例如通過非限制性的例子，X射線成像器。在多種這樣的裝置中，面板的一個面涂敷有閃爍材料，當利用X射線撞擊該材料時，其在電磁光譜的另一個區(qū)域內(例如，可見區(qū)域)發(fā)射射線。在一些情況下，通過在加熱和拉伸芯棒和包層管之前利用閃爍材料涂敷至少一個芯棒(或桿)和包層管的內部，使閃爍材料結合在波導陣列的組成光纖內，以形成最終成束的“單棒”，其被加熱和拉伸形成熔融的波導陣列。雖然如上所述的方法已經被證明在將閃爍材料或其它感興趣的材料添加入波導陣列的組成波導元件時有用，但這些方法導致感興趣的材料有限地包含在組成波導元件(例如光纖)的端面處和/或相互熔融的芯和包層之間的界面處。已經觀察到，所選感興趣材料更均勻橫截面分布地包含在單獨的波導元件(例如光纖)的芯內將大大地增強含有這些組成元件的特定波導陣列的性能。盡管如此，在用于伴隨光纖制造形成芯棒的一批熔化玻璃中包含多種所選感興趣的材料中的任意一種是不可行的，這是由于這些通常是晶體結構的材料在熔化的玻璃中容易溶解。感興趣的材料的溶解造成該材料被引入導致的特定性質的損失。據此,存在制造具有光傳輸芯的基于玻璃的內反射光波導的方法的需求，其中光傳輸芯具有感興趣的材料的橫截面分布，該感興趣的材料具有將在熔化的玻璃中損失的感興趣的特性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施方式可用于制造引入未溶解狀態(tài)的感興趣的材料的玻璃光波導，該感興趣的材料在熔化的玻璃中可溶。本發(fā)明工藝的多個方面用于光波導的形成，該光波導包括具有未溶解的感興趣材料的相對均勻的橫截面分布的芯。可以通過本發(fā)明的工藝的可選的實施方式來制造的光波導的例子是柔性的、熔融的光纖，或者由多個單獨的光纖(“單纖”)制成的各種光傳輸和圖像傳輸基質(陣列)。更具體的，各種實施方式適用于特定光纖圖像傳導裝置的制造，包括，通過非限定的例子，⑴長的熔融成像束，包括“直通孔”，圖像旋轉束(例如轉換器)和諸如放大器/縮小器的熔融錐以及(ii)諸如光纖面板的非長的圖像傳導器。前述裝置的制造一般是形成單纖，每個單纖通過根據已知的管中桿的方法圍繞芯棒加熱和塌縮包層管制成。多個單纖隨后成束、加熱和拉伸以形成常被稱作的“多纖”。多個“多纖”可以隨后成束、加熱和拉伸形成“多-多纖”。很重要的是要通過本說明書確定，在単獨的光波導和陣列的制造中采用的光學元件將分別被稱為例如“棒”、“單絲”或“纖維”。盡管術語“單絲”、“纖維”、“棒”、“棍”、“條”等可以被讀者認為具有ー些不同的含義，但這些術語可以交換使用，用于本說明書和權利要求。據此，例如，對于“ 棒”的制造的描述被理解公開了非限定性舉例的方式的“單絲”和“纖維”的制造的描述。另外，在描述例如棒和管時，沒有暗示特定的橫截面幾何形狀。據此，可以理解的是，根據本文描述的實施方式和實施例的用于形成單纖棒的管和棒可以是任意橫截面幾何形狀，包括例如圓形、方形、規(guī)則的多邊形(例如五邊形、六邊形、八邊形等等)和不規(guī)則多邊形。與這些術語和相似的術語中的每個有關的寬泛的解釋范圍等同地適用于說明書和權利要求。根據第一示例性實施方式，提供了多個長的玻璃單絲。每個單絲具有相対的第一和第二端以及在第一和第二端之間延伸的側表面。感興趣的材料結合到每個單絲的側表面。在一個示例性情況下，感興趣的材料結合到單絲通過使用粘合劑(例如粘結劑)涂敷單絲以及將感興趣的材料粘合于其上來實現。已經結合感興趣的材料的至少兩個單絲然后以側面相鄰的關系成束以形成單絲束。該單絲束通過例如光纖拉伸塔加熱和拉伸以形成含有感興趣的材料的橫截面分布的棒。按照前述與先前方法相聯系的限定，關于在基于玻璃的光波導中包含特定的感興趣的材料和由相同方法制造的玻璃基質或陣列，本發(fā)明的多種實施方式非常適用于將晶體材料包含于玻璃光波導中，非限定舉例方式，該晶體材料易于溶解在熔化的玻璃中。更一般的，不考慮感興趣的材料自身是否溶解，所需的感興趣的特性可能在“芯桿”或“芯棒”的制造期間在感興趣的材料導入熔化的玻璃中時損失掉，其中“芯桿”或“芯棒”用于標準的“管中棒”的光纖制造過程的早期階段。通過加熱成束的涂敷有感興趣的材料的玻璃單絲到足夠高的溫度以引起單絲聚結(例如，相互熔融)，但是不會高到使玻璃熔化和使感興趣的材料在其中溶解或其感興趣的特性另外被抵消或損失，從而當前的處理方式避免了感興趣的材料暴露于熔化的玻璃。在可選的實施方式中，涂敷有選定的感興趣的材料的單絲在容納管內成束，該容納管由具有內和外表面的壁限定而成。該單絲束和容納管然后被加熱和拉伸。當容納管和單絲束被加熱和拉伸時，涂敷的單絲相互熔融以形成芯棒，容納管圍繞該芯棒塌縮和熔融。在至少ー種情形下，感興趣的材料也可以在加熱和拉伸之前結合到容納管的內表面。在包含容納管的使用的方法的一些情形中，單絲由具有第一折射率的第一玻璃制成，容納管由具有第二折射率的第二玻璃制成，其中第二折射率的大小低于第一折射率，使得加熱、拉伸和熔融容納管和單絲而成的波導通過內反射傳輸電磁能量。在這種情況下，容納管可以同時作為(i)容器或套管，單絲在加熱和拉熱之前在其中成束以及(ii)光學包層材料，其在加熱和拉伸后促進電磁能量的內反射。據此，其中通過上下文描述的適用的和適當的，術語“容納管”和“包層管”可以在發(fā)明內容、說明書和權利要求中交換使用。作為容納管內的成束涂敷的單絲的另ー選擇，將很容易理解一組成束的單絲可以被加熱和拉伸以形成熔融的芯棒，并且隨后，一個或多個這樣的熔融的芯棒可以被導入包層管中用于加熱和拉伸以形成內反射光波導。
包含表現出全異特性的可選材料的光波導引起了研究、自然科學和醫(yī)學多個領域的人們的注意。據此，本發(fā)明方法的可選性的情況可以用于將感興趣的材料包含入玻璃光波導，感興趣的材料包括但不局限于以下材料中的至少一種(i)閃爍體材料、(ii)金屬、
(iii)難熔材料和(iv)在預先確定的波長范圍內吸收電磁能量的吸收材料。閃爍體材料的使用在探測器的制造中特別有益，該探測器用于在第一或主要感興趣的波長范圍內通過探測間接探測能量的存在，替代的，當主要波長范圍內的能量撞擊閃爍體材料時探測在次要感興趣的波長范圍內從閃爍體材料發(fā)射的能量。特定的閃爍體材料在被X射線光子撞擊時發(fā)射人眼可見的光子，并且因此，這樣的材料在醫(yī)學工業(yè)中使用的X射線探測器的制造中是有用的，通過非限定舉例的方式。當被X射線撞擊時閃爍的材料的例子包括包含(i)鉺(Er) > (ii)鋪(Ce)、(iii)镥(Lu)和(iv)禮(Gd)中的至少一種的復合物或混合物。示例性的包含镥的材料包括化學式LuxSiyOz和LuxOy的復合物，其中“x”和“y”是變量。包含釓的閃爍材料的例子是Gd202S。BGO(鍺酸鉍Bi4Ge3O12)和LYSO(摻鈰的镥釔正硅酸鹽)也可以用作感興趣的閃爍材料。盡管提供了有限的一組非限定示例性的感興趣的材料，可以清楚地理解本發(fā)明的實施方式更廣泛地與光波導中包含感興趣的材料的方法有關，不在于特定的感興趣的材料。如通常已知的，芯棒和包層的相對折射率在形成內反射波導中是重要的因素。據此，在不同的情形下，例如在涂敷單絲或碎片與粉末玻璃混合時使用的感興趣的材料的折射率與芯玻璃匹配。即，需要注意使感興趣的材料的折射率與芯玻璃的折射率匹配得盡可能地接近。相似的，在一些情況下，諸如當包層管的內表面涂敷有感興趣的材料時，感興趣的材料的折射率可與形成包層管的玻璃的折射率相匹配。依照多種圖像傳導、波導陣列產品的制造，多個單棒波導成束用于在“多拉伸”步驟中加熱和拉伸。一旦加熱和拉伸，多個單棒波導鄰近熔融，得到的產品在光纖工業(yè)中通常稱為“多纖”。根據一些可選的情形，多個“多纖”成束用于加熱和拉伸以形成“多-多纖”陣列。根據本發(fā)明的多種實施方式形成的多陣列和多-多纖陣列可以被處理、機械加工、拋光和操作以形成光纖工業(yè)中已知的熔融的陣列產品。盡管由涂敷有感興趣的材料的單絲形成光學芯棒有益于本發(fā)明的特別有效的實施方式，可選的情況通過將感興趣的材料與可選形狀的玻璃片組合來形成芯棒。在一種情況下，研磨成顆粒的玻璃(諸如粗糙的片段、碎片或精細的粉末)涂敷上感興趣的材料，然后涂敷好的玻璃顆粒被加熱和拉伸以形成光學芯棒。這樣的玻璃顆粒被導入玻璃包層管用于加熱和拉伸成熔融的單棒，其中在包層管內顆粒相互熔融并熔融至包層管。在使用涂敷的玻璃單絲的可選的第二種情況下，容納管至少部分地填充多個盤狀玻璃片。每個玻璃盤具有相對的第一和第二面，其中至少一個面涂敷有感興趣的材料。玻璃盤堆疊在包層管內使其表面沿著垂直于包層管的縱向軸線的平面延伸。通過示例性舉例的方式，在包層管是圓柱形的情況下，玻璃盤是盤形的并且在管內以類似于滾動的硬幣被容納在紙或熱縮塑料套的方式被堆疊。當玻璃盤堆疊在管內時，盤和包層管被加熱和拉伸，使得盤相互熔融以形成光學芯棒，而包層管圍繞芯棒塌縮和熔融。在使用涂敷的玻璃單絲的可選的第三種情況下，光學芯棒或在隨后的光學芯棒的形成中使用的組成單絲，利用將研磨(例如粉末狀)的玻璃和研磨的感興趣的材料組合然后燒結顆粒狀混合物而制成。如同先前相對于ー個示例性情況所指出的，燒結可以在混合顆粒在容納管內拉伸時發(fā)生。在可選的情況下，玻璃和感興趣的材料的混合顆粒在模具中組合以形成棒或單絲。在后面的情況的ー個具體例子中，棒或單絲使用熱等靜壓制形成。無論如何，至少ー個這樣的棒或單絲然后被置于容納管內用于以在上文中描述的一般方式加熱和拉伸。 對于相關領域的技術人員可以理解，必須注意防止加熱和拉伸時單棒內的混入氣體(例如空氣)。在單絲用于形成芯棒的實施方式中，當管內單絲組件被拉伸時，氣體被從單絲之間壓迫并且從容納管的一端排出。從單絲之間排出氣體是借助于單絲相互沿著單絲和管被加熱和拉伸的方向(即，沿著“拉伸軸線”)對準這一事實。盡管如此，當使用玻璃顆粒或堆疊的玻璃盤時，混入的氣體可能需要從側面排出，然后相對于拉伸軸線縱向排出。據此，更高的拉伸溫度和更高的真空度在芯棒不是由單絲形成的實施方式中可能是必須的。代表性的實施方式和實施例將在接下來的具體實施方式
和附圖中更完整地描述和描繪。


圖I示出了多個長的玻璃單絲；圖2描繪了涂敷有感興趣的材料的圖I的單絲；圖3A示出了多個涂敷的單絲，諸如圖2的單絲，其位于容納管中；圖3B描述了通過加熱和拉伸圖3A的成束的單絲和容納管形成的熔融的單棒；圖4A描繪了多個已經涂敷有感興趣的材料的相鄰的成束的單絲；圖4B描繪了通過加熱成束的單絲制造的芯棒；圖4C描述了將圖4B的芯棒導入包層管；圖4D示出了通過加熱和拉伸圖4C的芯棒和包層管形成熔融的單棒；圖5示出了多個成束的棒狀光波導，用于在纖維拉伸塔中加熱和拉伸；圖5A是示例性熔融的多陣列的代表性截面圖，該熔融的多陣列利用加熱和拉伸圖5的成束的光波導制造而成；圖5B不出了多個成束的多陣列，用于加熱和拉伸；圖5C是示例性的熔融的多-多陣列的代表性截面圖，該多-多陣列通過加熱和拉伸多個諸如圖5A和5B中的多陣列的多陣列制造而成；圖6A描繪了多個盤狀玻璃片，其中每個至少部分地涂敷有感興趣的材料；圖6B描繪了多個盤狀玻璃片(諸如圖6A示出的那些)堆疊在玻璃容納管內；圖6C示出了通過加熱和拉伸圖6B的堆疊的玻璃片和容納管形成的熔融的單棒；圖7A示意性地描繪了將包含玻璃顆粒和感興趣的材料顆粒的顆?；旌衔飳肽＞咧?；圖7B示出了打開狀態(tài)下的圖7A的模具；圖7C描繪了通過在圖7A和7B的模具中加熱圖7A的顆?；旌衔锸沟貌Ａьw粒和感興趣的材料的顆粒相互聚結而形成的芯棒；圖8A示意性地描繪了包含玻璃顆粒和感興趣的材料顆粒的顆?；旌衔飳肴菁{管內；和 圖8B示出了通過加熱和拉伸圖8A的顆?；旌衔锖腿菁{管而形成的熔融的單棒。
具體實施例方式接下來對基于玻璃的光波導、波導陣列及其制造方法的示例性實施例的描述本質上是說明性的，并且不意在限制本發(fā)明或其應用的用途。在發(fā)明內容和具體實施方式
中描述的多種實施方式、方面、形式和實施例實際上都是落入附加權利要求的范圍內的非限定性的例子，并且不用于限定權利要求的最大范圍。與圖I到圖SB結合，將描述制造基于玻璃的光波導的可選的示例性方法，該光波導內部包含有未溶解狀態(tài)下的感興趣的材料，該感興趣的材料在熔化的玻璃中是可溶解的，或者該感興趣的材料具有在感興趣的材料暴露于熔化的玻璃時會損失掉的感興趣的特性，而無論感興趣的材料是否在其中溶解。圖I中示出的是多個玻璃單絲110，每個單絲110具有在縱向上相對的第一和第二端114和116以及在第一和第二端114和116之間延伸的側表面118。如在圖2中描繪的，每個單絲110的側表面118以具有至少一種感興趣的特性Pra的感興趣的材料Mra來處理(例如涂敷)。在可選性的實施方式中，至少兩個已經施加了感興趣的材料Mra的單絲110以側面相鄰的關系鄰近成束以形成單絲束140。在一種情況下，涂敷的單絲110在容納管160內成束，例如在圖3A中示出的。容納管160具有相對的第一和第二端164和166,并且由具有內和外側表面16%和169。的側壁168限定?？蛇x地,感興趣的材WMra除了單絲110外還被施加到容納管160的內側表面16%。如圖3A和3B之間示意性地示出的，單絲束140和容納管160通過例如由于相關領域中被普遍使用而未被示出的光纖拉伸塔加熱和拉伸。在容納管160和單絲束140被加熱和拉伸時，涂敷的單絲110互相熔融以形成芯棒150，容納管160圍繞該芯棒150塌縮并且熔融以形成熔融單棒180，如圖3B示出的。在參照圖4A到4D示例性討論的另一個相似的情況下，玻璃單絲110涂敷有感興趣的材WMra并且以圖4A示出的一般方式成束以形成單絲束140。成束的單絲110然后加熱和拉伸以形成諸如圖4B示出的熔融的芯棒150。參照圖4C，在類似于眾所周知的管中棒的方法的步驟中，芯棒150被軸向導入包層管160內，并且包層管160和芯棒150被加熱和拉伸，使得包層管160圍繞芯棒150塌縮和熔融以形成熔融的單棒180，如圖4D示出的。對于圖3A和3B的情況，容納管的內表面16%可以在加熱和拉伸芯棒150和容納管160之前涂敷上感興趣的材料Mra。在可選的實施方式中，包括那些圖3A到3B和圖4A到4D描繪出的，成束的單絲110和制成的芯棒150由具有第一折射率Ii1的光傳輸第一玻璃G1制成,容納管160由具有第二折射率n2的光傳輸第二玻璃G2制成，其中第二折射率n2的大小低于第一折射率Ill，使得通過加熱、拉伸和互相熔融容納管160和單絲110形成的熔融的單棒180為利用內反射傳輸電磁能量的光波導190。為了形成圖像傳導波導陣列(例如光纖陣列)，包含感興趣的材料M01的波導190形式的多個單棒180成束，如圖5示出，用于在“多拉伸”步驟中加熱和拉伸。在加熱和拉伸后，多個波導190臨近熔融，得到的產品稱為“多纖”或多陣列200，如圖5A示出的示例性部分。在圖5A的產品中，依照與傳統(tǒng)的纖維拉伸方法相關的多拉伸步驟，圖5的束中的包層管160熔融進入鄰近的玻璃基質中，光學芯棒150在該玻璃基質中保持在互相固定的位置處。依照一些可選的情況，由圖5B和5C不出的，多個多陣列200成束,用于加熱和拉伸以形成“多-多纖”陣列300。如在發(fā)明內容中指出的，對以感興趣的材料Mra預處理過的組成單絲進行成束、カロ熱和拉伸之外的方法形成芯棒和單棒的實施方式包括在本發(fā)明的范圍和構思之中。根據一個可變的實施方式，開始參照圖6A描述，提供了多個盤狀玻璃片410 (可選的，“玻璃盤410”)。每個玻璃 盤410具有相対的第一和第二面412a和412b，其中至少ー個涂敷有感興趣的材料Mra。如在圖6B中示例性描繪的，涂敷的玻璃盤410以面對面的關系在容納管460中臨近堆疊，使它們的面412a和412b沿著垂直于容納管軸線Act的平面延伸，其中，容納管460的長度沿著該軸線延伸。在圖6B的例子中，該容納管460是圓柱形。因此，玻璃盤410為盤形并且在管460內以類似于滾動的硬幣被容納在紙或熱縮性塑料套中的方式堆疊。如在圖6B和6C之間示意性地描繪的，堆疊的玻璃盤410和容納管460通過例如由于先前已陳述的理由而未被示出的光纖拉伸塔加熱和拉伸。當容納管460和玻璃盤410被加熱和拉伸時，玻璃盤410互相熔融以形成芯棒450，容納管460圍繞芯棒450塌縮和熔融以形成熔融的單棒480，如圖6C示出的。在一個示例性實施方式中，堆疊的玻璃盤410和制成的芯棒450由具有第一折射率Ii1的光傳輸第一玻璃G1制成，容納管460由具有第二折射率n2的光傳輸第二玻璃G2制成，其中第二折射率n2的大小低于第一折射率Ii1,使得制成的熔融的單棒480為利用內反射傳輸電磁能量的光波導490。可選的實施方式涉及在諸如模具的容器中形成光學芯棒，或者形成在光學芯棒的隨后形成中使用的組成單絲。為了解釋的目的，芯棒550的示例性制造參照圖7A到7C描述。如在圖7A中示出的，玻璃顆粒510和感興趣的材料Mra顆粒組合以形成顆?；旌衔?40。顆?；旌衔?40被導入模具570中。在一種情況下，顆?；旌衔?40在玻璃顆粒510和感興趣的材料Mra顆?；ハ嗑劢Y的足夠高的溫度下在模具570中燒結，但是該溫度沒有高到使玻璃顆粒510熔化以及抵消被引入的感興趣的材料Mra的感興趣的特性Pra。在可選的實施方式中，顆?；旌衔?40受到熱等靜壓制。雖然等靜壓制在腔內頻繁實施，在該腔中形成的物體被流體圍繞，但為了解釋的目的，這仍可被看作一種“模制”加工，并且，因此，圖7A中一般示出的模具570足以支持對熱等靜壓制和燒結的描述。參照圖7B和7C，一旦顆粒混合物540已經充分聚結以限定自支撐芯棒550，模具570被打開并且芯棒550被移除。芯棒550然后能夠以例如相似于圖4B到4D的芯棒150被加工的方式進行加工，以形成熔融的單棒180。開始參照圖8A描述又ー種情況，玻璃顆粒610與具有感興趣的特性Pra的感興趣的材料Mqi顆粒組合以形成顆?；旌衔?40。顆?；旌衔?40被導入容納管660內。如在圖8A和8B之間示意性描繪的，顆?；旌衔?40和容納管660被加熱和拉伸。當容納管660和顆?；旌衔?40被加熱和拉伸時，顆粒混合物640聚結以形成芯棒650，容納管660圍繞該芯棒650塌縮并熔融形成熔融的單棒680，如在圖SB中示出的。在一個示例性實施方式中，制成的芯棒650由具有第一折射率Ii1的光傳輸第一玻璃GJi成，容納管660由具有第ニ折射率n2的光傳輸第二玻璃G2制成，其中第二折射率n2的大小低于第一折射率Ill，使得制成的熔融的單棒680為利用內反射傳輸電磁能量的光波導690。前述被認為是本發(fā)明的原理的說明。更進一歩，由于多個改進和改變對本領域技術人員來說很容易想到，不希望前述內容將本發(fā)明限定到示出和描述過的確切的結構和操作。 因此，所有合適的改進和等價物都適當地落入附加權利要求所表達的本發(fā)明的范圍中。
權利要求
1.一種在玻璃光波導中引入具有感興趣特性的感興趣材料的方法，其中感興趣的特性將在暴露于熔化的玻璃時被抵消，該方法包括在容器內將光傳輸第一玻璃片與感興趣的材料組合；以及將組合后的第一玻璃和感興趣的材料加熱到一個溫度，該溫度足夠高以造成玻璃片和感興趣的材料互相聚結以便形成光傳輸芯棒，但是沒有高到使第一玻璃熔化和抵消感興趣的特性。
2.如權利要求I的方法，其中，第一玻璃和感興趣的材料在玻璃容納管內組合，并且玻璃容納管、第一玻璃和感興趣的材料一起被加熱和拉伸以便使第一玻璃和感興趣的材料形成為芯棒，容納管圍繞該芯棒塌縮和熔融以形成熔融的單棒。
3.如權利要求2的方法，其中感興趣的材料是以下材料中的至少一種(i)閃爍體材料；(ii)金屬；(iii)難熔材料；和(iv)在預先確定的波長范圍內吸收電磁能量的吸收材料。
4.如權利要求2的方法，其中，芯棒具有第一折射率，容納管具有第二折射率，其中，第二折射率的大小低于第一折射率，使得單棒為利用內反射傳輸電磁能量的光波導。
5.如權利要求4的方法，其中，玻璃片為單絲，將玻璃片與感興趣的材料組合的步驟包括用感興趣的材料顆粒涂敷玻璃單絲；以及將涂敷的單絲以側面相鄰的關系臨近成束以便形成單絲束，當加熱和拉伸時，所述單絲束形成芯棒。
6.如權利要求2的方法，其中，玻璃片為單絲，將玻璃片與感興趣的材料組合的步驟包括用感興趣的材料顆粒涂敷玻璃單絲；以及將涂敷的單絲以側面相鄰的關系臨近成束以便形成單絲束，當加熱和拉伸時，所述單絲束形成芯棒。
7.如權利要求2的方法，其中，在玻璃容納管內組合的第一玻璃和感興趣的材料分別都是顆粒的形式。
8.如權利要求I的方法，其中，在其中組合第一玻璃和感興趣的材料的容器為模具；并且第一玻璃和感興趣的材料都以顆粒的形式被導入模具中組合，組成顆?；旌衔铩?br> 9.如權利要求8的方法，其中，當在模具內時，顆?；旌衔锝洑v燒結和熱等靜壓制中的一個，以便將顆粒混合物形成為芯棒。
10.如權利要求9的方法，進一步包括將芯棒導入容納管內；和加熱和拉伸容納管和芯棒，使得容納管圍繞芯棒塌縮和熔融以便形成熔融的單棒。
11.如權利要求10的方法，其中，芯棒具有第一折射率，容納管具有第二折射率，所述第二折射率的大小低于所述第一折射率，使得單棒為利用內反射傳輸電磁能量的光波導。
12.如權利要求11的方法，其中，感興趣的材料是以下材料中的至少一種(i)閃爍體材料；(ii)金屬；(iii)難熔材料；和(iv)在預先確定的波長范圍內吸收電磁能量的吸收材料。
13.如權利要求8的方法，其中感興趣的材料是以下材料中的至少一種(i)閃爍體材料；(ii)金屬；(iii)難熔材料；和(iv)在預先確定的波長范圍內吸收電磁能量的吸收材料。
14.如權利要求I的方法，其中感興趣的材料是以下材料中的至少一種(i)閃爍體材料；(ii)金屬；(iii)難熔材料；和(iv)在預先確定的波長范圍內吸收電磁能量的吸收材料。
15.—種在玻璃光波導中引入未溶解的感興趣的材料的方法，其中該感興趣的材料在熔化的玻璃中可溶，該方法包括提供多個玻璃單絲，每個單絲具有相對的第一和第二端以及在第一和第二端之間延伸的側表面；用感興趣的材料涂敷每個單絲的側表面的至少一部分，該感興趣的材料在熔化的玻璃中可溶并且表現出預先確定的感興趣的特性，如果感興趣的材料溶解該特性將損失掉；以側面相鄰的關系使涂敷的單絲成束，以便形成單絲束；以及加熱和拉伸單絲束，以便形成熔融的單棒，該單棒引入了未溶解狀態(tài)的感興趣的材料的分布。
16.如權利要求15的方法，其中，在單絲束和容納管的加熱和拉伸之前，使單絲在容納管內成束，使得容納管圍繞單絲束塌縮，從而形成熔融的單棒。
17.如權利要求16的方法，其中，(i)單絲由具有第一折射率的第一玻璃制成，以及(ii)容納管由具有第二折射率的第二玻璃制成，所述第二折射率的大小低于所述第一折射率，使得通過加熱和拉伸容納管和單絲形成的單棒為利用內反射傳導電磁能量的波導。
18.如權利要求17的方法，其中感興趣的材料是以下材料中的至少一種(i)閃爍體材料；(ii)金屬；(iii)難熔材料；和(iv)在預先確定的波長范圍內吸收電磁能量的吸收材料。
19.如權利要求18的方法，其中感興趣的材料為閃爍體材料，當被第一波長范圍內的電磁射線撞擊時，其發(fā)射第二波長 范圍內的電磁射線。
20.一種在玻璃光波導中引入未溶解的感興趣的材料的方法，其中該感興趣的材料在熔化的玻璃中可溶，該方法包括在容器內，將光傳輸第一玻璃與在熔化的玻璃中可溶的感興趣的材料組合，該感興趣的材料表現出預先確定的感興趣的特性，如果感興趣的材料溶解該特性將損失掉；和將組合的第一玻璃和感興趣的材料加熱到ー個溫度，該溫度足夠高以造成玻璃片和感興趣的材料互相聚結以便形成光傳輸芯棒，但是沒有高到使第一玻璃熔化和感興趣的材料在其中 溶解。
全文摘要
一種在玻璃光波導中引入未溶解的感興趣的材料的方法，其中該感興趣的材料在熔化的玻璃中可溶并且表現出感興趣的特性，該感興趣的特性在感興趣的材料溶解時被抵消，該方法包括組合光傳輸第一玻璃片和感興趣的材料。組合的第一玻璃和感興趣的材料在容器內成型并且加熱到一個溫度，該溫度足夠高以引起玻璃片和感興趣的材料互相聚結并且形成光傳輸芯棒，但未高到使第一玻璃熔化以及使感興趣的材料在其中溶解。包層管圍繞芯棒被加熱和熔融以限定單棒。當包層管包含的玻璃使包層的折射率比芯棒低時限定光波導，光通過內反射傳播通過該光波導并且該光波導引入了未溶解的感興趣的材料。
文檔編號C03B37/012GK102617040SQ201110462558
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2010年12月10日
發(fā)明者K·F·泰伯爾, P·L·希比 申請人:肖特公司