×
10.05.2016
216.015.3d4c

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОРАССЕИВАЮЩЕГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА (ВОЭ) И ВОЭ, ПОЛУЧЕННЫЙ НА ОСНОВЕ ЭТОГО СПОСОБА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области осветительных устройств, основанных на использовании волоконной оптики, и может использоваться в осветительных устройствах в светотехнике, в медицине для фототерапии и косметологии. Способ изготовления светорассеивающего волоконно-оптического элемента (ВОЭ) заключается в раздельной вытяжке стержней одинакового или взаимосогласующегося различного сечения 0,4-6,0 мм из штабиков круглого или многоугольного сечения, изготовленных из силикатных стекол с высоким и низким показателем преломления. Набирают пакет со случайным распределением стержней из стекол с высоким и низким показателем преломления в поперечном сечении. Соотношение высокопреломляющих и низкопреломляющих стержней в пакете от 1:10 до 10:1, причем размер поперечного сечения единичных волокон в ВОЭ составляет от 40 нм до 1000 нм. Пакет перетягивают в многожильные световоды (МЖС) с размером сечения от 50 мкм до 6 мм, из которых в дальнейшем изготавливают сверхмногожильные (СМЖС) и сверхсверхмногожильные (ССМЖС) световоды. Технический результат - упрощение процесса изготовления светорассеивающего волоконно-оптического элемента, снижение трудоемкости и повышение экономичности процесса изготовления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области осветительных устройств, основанных на использовании волоконной оптики, и может использоваться в осветительных устройствах в светотехнике, в медицине для фототерапии и косметологии.

Рассеяние света, распространяющегося в среде, например в стекле, обусловлено оптической неоднородностью среды, например микроразмерными или наноразмерными инородными включениями, газовыми полостями, кристаллами в стеклообразной матрице. Интенсивность рассеяния и угловое распределение рассеянного света зависит от концентрации, размера и формы включений, от разности показателей преломления включений и матрицы. Рассеяние света в стеклянном волокне или спеченном пучке волокон сопровождается выходом части рассеянного излучения через боковую поверхность волокна или пучка. Этот эффект используется в осветительных системах на основе волокна.

Известна осветительная система на основе кварцевого оптического волокна (патент США №20110122646, G02B 6/02, G02B 6/04, G02B 6/26, B29D 11/00, опубликованный 26.05.2011), где рассеяние света с выходом части рассеянного излучения через боковую поверхность волокна обусловлено наличием в сердцевине волокна или на границе сердцевины и оболочки волокна множества микро- или нановключений, например полостей, заполненных газом.

Недостатком данной осветительной системы является то, что процесс насыщения оптического волокна микроразмерными или наноразмерными газовыми включениями является технологически сложным (см., например, патенты США: №7567742, G02B 6/032, G01J 1/04, C03B 37/023, опубликованный 28.07.2009; №20090202211, G02B 6/032, С03В 37/02, опубликованный 13.08.2009). Кроме того, осветительная система построена на основе кварцевого волокна, изготовление которого является дорогостоящим и технологически сложным процессом.

Наиболее близким по технологической схеме к заявляемому способу изготовления светорассеивающего волоконно-оптического элемента является способ, заявленный в патенте РФ №2235072, С03В 37/028, опубликованном 27.08.2004. По известному способу изготовления волоконно-оптических элементов и микроканальных структур, включающему вытягивание единичных одножильных световодов, перетягивание одножильных световодов в многожильные и сверхмногожильные, спекание и прессование многожильных и сверхмногожильных световодов в блоки и их механическую разделку, из штабиков круглого или прямоугольного сечения, изготовленных из стекол для сердцевины и для оболочек волокна, раздельно вытягивают стержни одинакового или взаимосогласующегося различного сечения 0,4-6,0 мм. Затем из стержней набирают пакет, имеющий круглую или многоугольную форму сечения, при укладке формируют внутреннюю структуру будущего единичного световода. Затем из пакета вытягивают единичный световод размером сечения от 5 мкм до 5 мм. Полученные таким способом элементарные световоды являются либо готовой продукцией, либо перерабатываются далее по известным технологическим схемам. Единичные световоды используют для сборки пакета для вытягивания многожильных световодов и, если требуется получение элементов с большим разрешением, из многожильных световодов собирается пакет для вытяжки сверхмногожильных световодов. Из многожильных или сверхмногожильных световодов прессуют волоконные блоки. Блоки разрезают на пластины, из которых изготавливают волоконно-оптические элементы или заготовки микроканальных пластин.

Назначением известного способа является изготовление одножильного световедущего волокна, состоящего из оптически однородной сердцевины, изготовленной из стекла с высоким показателем преломления и оптически однородной оболочки, состоящей из стекла с показателем преломления меньшим, чем показатель преломления стекла сердцевины. Изготовленное таким способом световедущее волокно имеет низкое светорассеяние и не пригодно для осветительного устройства.

Назначение заявляемого способа иное и заключается в изготовлении волоконно-оптического световода с высокой степенью оптической неоднородности, обеспечивающей значительное светорассеяние и выход рассеянного света через боковую поверхность световода и возможность использования в осветительных устройствах.

Задачей настоящего изобретения является упрощение процесса изготовления светорассеивающего волоконно-оптического элемента, а также снижение трудоемкости и повышение экономичности процесса изготовления для широкого использования изготовленных ВОЭ в различных хозяйственных отраслях.

Для всех известных способов изготовления ВОЭ, передающих изображение, общим является изготовление единичного световедущего волокна, состоящего из сердцевины, изготовленной из стекла с высоким показателем преломления, и оболочки, изготовленной из стекла с низким показателем преломления, причем размер сечения единичного волокна в ВОЭ определяет разрешающую способность волоконно-оптического элемента.

Задача изобретения решается в новом способе изготовления светорассеивающего волоконно-оптического элемента, включающем раздельную вытяжку стержней одинакового или взаимосогласующегося различного сечения 0,4-6,0 мм из штабиков круглого или многоугольного сечения, изготовленных из силикатных стекол с высоким и низким показателями преломления, набор из стержней пакета круглого или многоугольного сечения, перетяжку пакета в многожильные световоды (МЖС) с размером сечения от 50 мкм до 6 мм и возможную дальнейшую переработку МЖС по известным технологиям, в котором, в отличие от прототипа, набирают пакет таким образом, чтобы распределение стержней из высокопреломляющих стекол и стержней из низкопреломляющих стекол в поперечном сечении пакета было случайным при количественном соотношении высокопреломляющих и низкопреломляющих стержней от 1:10 до 10:1, перетягивают пакет, получая многожильный световод со случайным распределением высокопреломляющих и низкопреломляющих волокон в поперечном сечении.

Полученные МЖС возможно использовать для набора следующего пакета и вытяжки сверхмногожильных световодов (СМЖС). Полученные СМЖС возможно использовать для набора следующего пакета и вытяжки сверхсверхмногожильных световодов (ССМЖС).

Многожильные, сверхмногожильные и сверхсверхмногожильные световоды могут быть использованы для изготовления светорассеивающих волоконно-оптических элементов.

Волоконно-оптический светорассеивающий элемент изготавливают из МЖС, или СМЖС, или ССМЖС, полученных вышеописанным способом.

Нами впервые было показано, что многожильные, сверхмногожильные и сверхсверхмногожильные световоды с размером поперечного сечения единичных волокон от 40 нм до 1000 нм и случайным распределением высокопреломляющих и низкопреломляющих волокон в поперечном сечении МЖС, СМЖС, ССМЖС обладают высоким светорассеянием через боковую поверхность и могут использоваться для изготовления различных волоконных осветительных устройств.

Уровень светорассеяния повышается с разницей показателей преломления высокопреломляющих и низкопреломляющих волокон и зависит от их количественного соотношения. Наибольший уровень рассеяния наблюдается для соотношения 1:1 и уменьшается при изменении соотношения. Количественное соотношение от 1:10 до 10:1 подобрано опытным путем и обеспечивает необходимый уровень светорассеяния световодов.

Сущность изобретения поясняется электронно-микроскопическими снимками волоконно-оптических элементов и примерами ВОЭ в виде фотоснимков.

На Фиг. 1 показан электронно-микроскопический снимок поперечного сечения волоконно-оптической пластины, изготовленной по известному способу-прототипу. Микроструктура поперечного сечения ВОП характеризуется строгой упорядоченностью и однородностью стекол сердцевины и оболочки.

На Фиг. 2 показан электронно-микроскопический снимок поперечного сечения ВОЭ, изготовленного по предлагаемому способу. Микроструктура ВОЭ характеризуется случайным распределением высокопреломляющих и низкопреломляющих волокон по поперечному сечению. Размер поперечного сечения единичного волокна меньше длины волны света, проходящего через ВОЭ, что определяет повышенное светорассеяние элемента.

На Фиг. 3 представлена фотография элементов ВОЭ, иллюстрирующая светорассеяние световодов по всей поверхности элементов.

На Фиг. 4 представлена фотография светорассеивающего световода, иллюстрирующая сохранение светорассеяния световода при изгибах по всей его боковой поверхности.

Конкретный пример реализации способа: из штабиков круглого сечения из силикатных стекол с показателем преломления 1,82 и 1,49 вытяжкой получены стержни диаметром сечения 0,6 мм. Из стержней, полученных из высокопреломляющего и низкопреломляющего силикатных стекол, в количественном соотношении 1:1 набран пакет шестиугольного сечения с двойной апофемой 30 мм, из которого вытяжкой были получены многожильные световоды шестиугольного сечения с двойной апофемой 1 мм. Из многожильных световодов был вновь набран пакет шестиугольного сечения с двойной апофемой 30 мм и перетянут в сверхмногожильные световоды шестиугольного сечения с двойной апофемой 1 мм. Из сверхмногожильных световодов был вновь набран пакет с двойной апофемой 20 мм и перетянут в сверхсверхмногожильные световоды с двойными апофемами: 12 мм, 5 мм и 1 мм. Каждый из полученных таким образом сверхмногожильных и сверхсверхмногожильных световодов обладал способностью передавать изображение с одного торца на другой и имел высокое светорассеяние через боковую поверхность. Для сверхсверхмногожильных световодов потери на рассеяние составляли около 30 дБ/м.

По заявленному методу были получены многожильные, сверхмногожильные и сверхсверхмногожильные светорассеивающие световоды при различном количественном соотношении высокопреломляющих и низкопреломляющих волокон. При отклонении соотношения от значения 1:1 как в одну, так и другую сторону уровень светорассеяния снижался. Для соотношения 10:1 или 1:10 светопотери на рассеивание составляли 2-3 дБ/м. На Фиг. 3, 4 показаны светорассеивающие элементы, полученные по заявляемому способу.

Приведенный пример показывает, что светорассеивающие, световедущие волоконно-оптические элементы могут быть получены заявленным методом, использование которого упрощает процесс изготовления, снижает трудоемкость и повышает экономичность процесса за счет замены кварцевого стекла силикатными стеклами, упрощения процесса создания оптически неоднородной среды и замены пакета со строгой упорядоченностью единичных стержней из высокопреломляющего и низкопреломляющего стекол пакетом со случайным распределением стержней по сечению пакета.

Из МЖС, СМЖС и ССМЖС были изготовлены осветительные системы, формы и размеры которых определяются конкретным применением.


СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОРАССЕИВАЮЩЕГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА (ВОЭ) И ВОЭ, ПОЛУЧЕННЫЙ НА ОСНОВЕ ЭТОГО СПОСОБА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОРАССЕИВАЮЩЕГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА (ВОЭ) И ВОЭ, ПОЛУЧЕННЫЙ НА ОСНОВЕ ЭТОГО СПОСОБА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОРАССЕИВАЮЩЕГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА (ВОЭ) И ВОЭ, ПОЛУЧЕННЫЙ НА ОСНОВЕ ЭТОГО СПОСОБА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОРАССЕИВАЮЩЕГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА (ВОЭ) И ВОЭ, ПОЛУЧЕННЫЙ НА ОСНОВЕ ЭТОГО СПОСОБА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОРАССЕИВАЮЩЕГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА (ВОЭ) И ВОЭ, ПОЛУЧЕННЫЙ НА ОСНОВЕ ЭТОГО СПОСОБА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 64.
20.01.2013
№216.012.1d7c

Сердечник бронебойной пули

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к пулям автоматным и винтовочным, имеющим сердечник из твердого сплава с высоким пробивным действием. Сердечник бронебойной пули выполнен из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 МПа, твердостью HRA не ниже 88,5 единиц,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473042
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.04.2013
№216.012.3435

Бронебойная пуля для стрелкового оружия

Изобретение относиться к боеприпасам стрелкового оружия, а именно к бронебойным пулям стрелкового оружия. Бронебойная пуля содержит оболочку с головной конусообразной частью, размещенными в ней свинцовой рубашкой и твердосплавным сердечником с заостренной головной частью. Головная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478908
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.05.2013
№216.012.3cae

Фармацевтическая композиция, содержащая ферменты: лизоцим, пероксидазу, повиаргол и липосомы, для местного применения

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой фармацевтическую композицию для лечения и профилактики вирусных и бактериальных инфекций, содержащую в качестве активных ингредиентов: лизоцим, пероксидазу, повиаргол, в качестве противовоспалительных ингредиентов:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481101
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.07.2013
№216.012.564a

Безабразивная зубная паста, содержащая фермент папаин, экстракт гарпагофитума, d,l-пирролидонкарбоксилат n-кокоил этиларгината и натрия фторид

Настоящее изобретение относится к стоматологии, а именно к средствам для ухода за полостью рта. Предлагаемая безабразивная зубная паста содержит фермент папаин, экстракт гарпагофитума, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината и натрия фторид, а также носитель - натрий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487698
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e2b

Модуль приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании малогабаритных модулей приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Технический результат - создание нового варианта модуля, расширяющего существующий арсенал модулей, характеризующихся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489728
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.10.2013
№216.012.718b

Зубная паста, содержащая лиофилизированную массу живых бифидобактерий

Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии. Предлагается зубная паста, содержащая лиофилизированную массу живых бифидобактерий, ферменты папаин и лизоцим, а также натрия фторид, тетракалия пирофосфат, абразивный компонент, увлажнитель, гидроколлоид,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494724
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.10.2013
№216.012.7856

Зубная паста, содержащая смесь лизатов бактерий

Настоящее изобретение относится к стоматологии, а именно к средствам для ухода за полостью рта. Предлагаемая зубная паста имеет следующий состав исходных компонентов, используемых для ее изготовления: лизаты бактерий Streptococcus pyogenes groupe A, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496468
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7857

Безабразивная зубная паста, содержащая фермент папаин, экстракт сфагнума, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты, d,l-пирролидонкарбоксилат n-кокоил этиларгината и натрия фторид

Настоящее изобретение относится к стоматологии, а именно к безабразивной зубной пасте. Предлагаемая безабразивная зубная паста содержит в качестве исходных компонентов папаин, экстракт сфагнума, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496469
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7b09

Способ определения высоты нижней границы облачности

Изобретение относится к метеорологии, навигации и позволяет аппаратурно, в реальном масштабе времени определять высоту нижней границы облачности. Сущность изобретения: при помощи широкопанорамной автоматизированной сканирующей системы автоматически определяются наиболее контрастные участки, по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497159
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.01.2014
№216.012.9706

Фармацевтическая композиция, содержащая фермент дезоксирибонуклеазу и/или рибонуклеазу и липосомы, для местного применения

Изобретение относится к медицине и касается фармацевтической композиции для местного применения в виде геля, содержащей фермент дезоксирибонуклеазу (ДНК-азу) и/или рибонуклеазу (РНК-азу) и липосомы, которая может быть использована в медицине для лечения и профилактики вирусных инфекций....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504361
Дата охранного документа: 20.01.2014
Показаны записи 1-10 из 86.
20.01.2013
№216.012.1d7c

Сердечник бронебойной пули

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к пулям автоматным и винтовочным, имеющим сердечник из твердого сплава с высоким пробивным действием. Сердечник бронебойной пули выполнен из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 МПа, твердостью HRA не ниже 88,5 единиц,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473042
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.04.2013
№216.012.3435

Бронебойная пуля для стрелкового оружия

Изобретение относиться к боеприпасам стрелкового оружия, а именно к бронебойным пулям стрелкового оружия. Бронебойная пуля содержит оболочку с головной конусообразной частью, размещенными в ней свинцовой рубашкой и твердосплавным сердечником с заостренной головной частью. Головная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478908
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.05.2013
№216.012.3cae

Фармацевтическая композиция, содержащая ферменты: лизоцим, пероксидазу, повиаргол и липосомы, для местного применения

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой фармацевтическую композицию для лечения и профилактики вирусных и бактериальных инфекций, содержащую в качестве активных ингредиентов: лизоцим, пероксидазу, повиаргол, в качестве противовоспалительных ингредиентов:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481101
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.07.2013
№216.012.564a

Безабразивная зубная паста, содержащая фермент папаин, экстракт гарпагофитума, d,l-пирролидонкарбоксилат n-кокоил этиларгината и натрия фторид

Настоящее изобретение относится к стоматологии, а именно к средствам для ухода за полостью рта. Предлагаемая безабразивная зубная паста содержит фермент папаин, экстракт гарпагофитума, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината и натрия фторид, а также носитель - натрий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487698
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e2b

Модуль приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании малогабаритных модулей приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Технический результат - создание нового варианта модуля, расширяющего существующий арсенал модулей, характеризующихся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489728
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.10.2013
№216.012.718b

Зубная паста, содержащая лиофилизированную массу живых бифидобактерий

Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии. Предлагается зубная паста, содержащая лиофилизированную массу живых бифидобактерий, ферменты папаин и лизоцим, а также натрия фторид, тетракалия пирофосфат, абразивный компонент, увлажнитель, гидроколлоид,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494724
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.10.2013
№216.012.7856

Зубная паста, содержащая смесь лизатов бактерий

Настоящее изобретение относится к стоматологии, а именно к средствам для ухода за полостью рта. Предлагаемая зубная паста имеет следующий состав исходных компонентов, используемых для ее изготовления: лизаты бактерий Streptococcus pyogenes groupe A, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496468
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7857

Безабразивная зубная паста, содержащая фермент папаин, экстракт сфагнума, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты, d,l-пирролидонкарбоксилат n-кокоил этиларгината и натрия фторид

Настоящее изобретение относится к стоматологии, а именно к безабразивной зубной пасте. Предлагаемая безабразивная зубная паста содержит в качестве исходных компонентов папаин, экстракт сфагнума, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496469
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7b09

Способ определения высоты нижней границы облачности

Изобретение относится к метеорологии, навигации и позволяет аппаратурно, в реальном масштабе времени определять высоту нижней границы облачности. Сущность изобретения: при помощи широкопанорамной автоматизированной сканирующей системы автоматически определяются наиболее контрастные участки, по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497159
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.01.2014
№216.012.9706

Фармацевтическая композиция, содержащая фермент дезоксирибонуклеазу и/или рибонуклеазу и липосомы, для местного применения

Изобретение относится к медицине и касается фармацевтической композиции для местного применения в виде геля, содержащей фермент дезоксирибонуклеазу (ДНК-азу) и/или рибонуклеазу (РНК-азу) и липосомы, которая может быть использована в медицине для лечения и профилактики вирусных инфекций....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504361
Дата охранного документа: 20.01.2014
+ добавить свой РИД