專利名稱：玻璃基片材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光器件、集成光學領域，尤其涉及集成光學用玻璃材料。
背景技術：
用于離子交換的鹽通常為陽離子A+(Ag+，11+)的硝酸鹽。離子交換通常在300 600°C下持續(xù)3 24小時。一般的光學玻璃材料的成分設計的都是針對玻璃的光學性質，而沒有考慮到玻璃材料長時間在熔融金屬鹽中的化學穩(wěn)定性。因此現(xiàn)有的玻璃材料在離子交換過程中會受到熔鹽的腐蝕，使玻璃基片表面變得粗糙，進而致使玻璃基光波導的損耗 增加。更重要的，由于通常的掩埋光波導的制備需要很長的時間，而且要在直流電場輔助下進行，通常的光學玻璃材料的化學穩(wěn)定性不能滿足玻璃基光波導制備的需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于集成光學用玻璃材料。本發(fā)明的技術方案包括一種玻璃基片材料，其包括Si02、B203、ZrO2, A1203、Na2O和K2O,其中，B3+在玻璃中均以硼氧四面體的形式存在；全部Al3+進入玻璃網格；非橋氧原子的占總氧原子數目的比例不大于十分之一。其中，該玻璃基片材料的各物質的摩爾含量為
SiO2 64-65%
B2O3 9-10%
ZrO2 2%
Al2O3 6-7%
Na2O 8-9%
K2O 8-9%。這種玻璃材料具有比通常的光學玻璃基片更高的化學穩(wěn)定性，可以作為玻璃基片，用于玻璃基光波導的制備。這種玻璃基片可以采用現(xiàn)有的光學玻璃工藝制作，通過合理設計熔制、澄清、退火工藝，玻璃的氣泡可以達到光學A級，條紋完全消除。
使用這種玻璃材料作為基片材料制作集成光學芯片的有益效果是由于該玻璃體系上述成分的特點，玻璃材料在熔融的硝酸鹽中具有極好的化學穩(wěn)定性，保證了離子交換工藝的順利進行。
具體實施例方式以下對本發(fā)明作詳細說明。
玻璃的主要成分包括Si02、B203、Zr02、Al203、Na20和K20。這種玻璃材料以SiO2作為玻璃形成體的主體，同時引入B2O3和Al2O3，引入少量ZrO2提高玻璃的耐水性和耐酸性。這種玻璃材料在成分上的特點在于，通過調節(jié)堿金屬氧化物(Na20和K20)的含量，使玻璃的微觀結構具有如下特征(1)B3+在玻璃中均以硼氧四面體的形式存在；(2)全部A13+進入玻璃網格；(3)玻璃中的非橋氧原子的占總氧原子數目的比例不大于十分之一玻璃材料成分除了可以添加極少量澄清劑以外，不能包含其它物質。澄清劑的加入量有現(xiàn)成的標準。并且玻璃熔制工藝是通用的工藝。下面以不同成分的玻璃為例說明玻璃的設計與制作示例I :各成分含量如下表所示
權利要求
1.一種玻璃基片材料，其特征在于其包括Si02、B203、Zr02、Al203、Na20和K2O,其中，B3+在玻璃中均以硼氧四面體的形式存在；全部Al3+進入玻璃網格；非橋氧原子的占總氧原子數目的比例不大于十分之一。
2.根據權利要求I所述的玻璃基片材料，其特征在于該玻璃基片材料的各物質的摩爾含量為 SiO2 64-65% B2O3 9-10% ZrO2 2% Al2O3 6-7% Na2O 8-9% K2O 8-9%。
全文摘要
本發(fā)明公開一種玻璃基片材料，其包括SiO2、B2O3、ZrO2、Al2O3、Na2O和K2O，其中，B3+在玻璃中均以硼氧四面體的形式存在；全部Al3+進入玻璃網格；非橋氧原子的占總氧原子數目的比例不大于十分之一。使用這種玻璃材料作為基片材料制作集成光學芯片的有益效果是由于該玻璃體系上述成分的特點，玻璃材料在熔融的硝酸鹽中具有極好的化學穩(wěn)定性，保證了離子交換工藝的順利進行。
文檔編號C03C3/093GK102730968SQ20111009301
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權日2011年4月14日
發(fā)明者楊建義, 王明華, 王毅強, 郝寅雷 申請人:上海光芯集成光學股份有限公司