El vidrio de fluoruro es una clase de vidrios ópticos sin óxido compuestos de fluoruros de varios metales. Debido a su baja viscosidad, es muy difícil evitar por completo la aparición de cualquier cristalización mientras se procesa a través de la transición vítrea (o se extrae la fibra de la masa fundida).
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Por lo tanto, aunque los vidrios de fluoruro de metales pesados (HMFG) exhiben una atenuación óptica muy baja, no solo son difíciles de fabricar, sino que son bastante frágiles y tienen poca resistencia a la humedad y otros ataques ambientales.
El mejor atributo de los vidrios de fluoruro es que carecen de la banda de absorción asociada con el grupo hidroxilo (OH) (3,2–3,6 micrómetros) que está presente en casi todos los vidrios a base de óxido. [1]
Propiedades
Los HMFG se programaron inicialmente para aplicaciones de fibra óptica , porque las pérdidas intrínsecas de una fibra de infrarrojos medios podrían, en principio, ser inferiores a las de las fibras de sílice, que solo son transparentes a longitudes de onda inferiores a ~ 2 μm.
En la práctica, estas bajas pérdidas nunca se realizaron, y la fragilidad y el alto costo de las fibras de fluoruro las hacían menos que ideales como candidatos primarios. Más tarde, se descubrió la utilidad de las fibras de fluoruro para varias otras aplicaciones.
Estas aplicaciones incluyen espectroscopia de infrarrojos medios, sensores de fibra óptica, termometría e imágenes. Además, las fibras de fluoruro se pueden utilizar para la transmisión guiada de ondas de luz en medios tales como láseres YAG (granate de itrio y aluminio) a 2,9 μm, según se requiera para aplicaciones médicas (por ejemplo, oftalmología y odontología). [2] [3]
Un ejemplo de vidrio de fluoruro de metal pesado es el grupo de vidrio ZBLAN , compuesto por fluoruros de circonio, bario, lantano, aluminio y sodio. La principal aplicación tecnológica de estos materiales es como guías de ondas ópticas en forma plana y de fibra. Son ventajosos especialmente en el rango del infrarrojo medio (2000-5000 nm). [4]
Producción
Algunos vidrios de fluoruro son difíciles de producir en la Tierra debido a su rápida cristalización. La cristalización es más lenta en condiciones de microgravedad debido a la reducción de los efectos de la convección. [5]
El vidrio de fluoruro también puede significar un vidrio óptico de óxido dopado con tetrafluoruro de circonio . [6]
Una mezcla de vidrio de fluoruro y vidrio de fosfato es vidrio de fluorofosfato .
Los vidrios de fluoruro a base de fluoruro de circonio son una clase de vidrios de fluorocirconato . Las gafas ZBLAN también pertenecen a este grupo.
Los vidrios de fluoruro a base de fluoruro de aluminio son una clase de vidrios de fluoroaluminato .
El dopaje de praseodimio en vidrio fluorado permite su uso como amplificador de fibra óptica monomodo (PDFA, ver también EDFA).
En algunos teleobjetivos se utilizan elementos ópticos hechos de fluoruro de calcio , a saber, cristales de fluorita , para corregir la aberración cromática . Sin embargo, están siendo reemplazados por varios vidrios de baja dispersión , que tienen índices de refracción más altos , mejor estabilidad dimensional y menor fragilidad .
El fluoruro de magnesio tiene usos en el ultravioleta de onda corta y como revestimiento antirreflectante .
Referencias
- ^ vidrio de fluoruro de metales pesados (vidrio) , Enciclopedia Británica en línea
- ^ Tran, D., et al., Fibras y vidrios de fluoruro de metales pesados: una revisión , J. Lightwave Technology, vol. 2, pág. 566 (1984)
- ^ Nee, SF, et al., Propiedades ópticas y superficiales de los vidrios de oxifluoruro , Proc. SPIE, vol. 4102, pág. 122 (2000); Caracterización de constantes ópticas para materiales transparentes , en Propiedades y Características del Vidrio Óptico, Ed. AJ Marker III, Proc. SPIE, vol. 979, pág. 62 (1988)
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 21 de agosto de 2012 . Consultado el 21 de enero de 2010 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ↑ Glass from Space , investigadores apoyados por la NASA han descubierto que el vidrio formado en el espacio tiene propiedades notables. 14 de abril de 2003, autor: Karen Miller, Dr. Tony Phillips
- ^ Definición de vidrio de flúor , Diccionario iDigitalPhoto
enlaces externos
- RP Photonics: fibras de fluoruro