[发明专利]一种可见光光锥填充胶

说明书

技术领域

本发明专利涉及化学胶体，涉及一种填充进可见光光锥的光学胶及其制备方法。

背景技术

随着光学器件加工工艺提高，应用设备的高度集成，对于可见光光锥提出更高的要求。可见光光锥通常效率并不高，采光量只能提高10倍以内。发明一种利用全反射原理防止入射光反射逃逸的光学胶，填充到光锥腔体内，使得反射到胶体与光锥界面的光线因为折射率差异反射回来，再次进入光锥顶点。在入射光线不变的基础上光线利用比例大大提高了，达到20倍以上的效果。这样可以在保证出光量的基础上减小光锥尺寸，使其应用的范围更广，且原料成本也将降低。

硅胶是光学设备中常用的光学胶材料，拥有通光性能好，粘度高等特点。其物理特性中折射率是不变的。虽然具有很稳定的折射率，但是就于光学元器件光锥来说，折射率增大反映出来的效果将会更好。如何提高光学胶的折射率这个课题尤为重要。

1，3丁二烯在常温条件下为气体，易燃气体且溶于丙酮、笨、乙酸、脂类等有机溶剂。虽然稳定但是在遇到空气时混合形成爆炸性混合物。在实验和生产过程中要保证气体的充分溶于有机溶剂中。

月桂酸，又称为十二烷酸，是一种饱和脂肪酸。熔点为44℃，折射率1.4323(45℃)就于熔点和折射率而言作为光学胶添加剂很适合。尤其是我们要用到1，3丁二烯来说，可以保证气体的有效溶于有机溶剂。

发明内容

有鉴于此，本发明选择混合硅胶、1，3丁二烯和月桂酸三种化合物，采用逐量添加法生产出胶体。生产出来的光学胶针对于胶体的折射率、制备效率、合成稳定性都有很大的提升。借此使得可见光光锥的通光效率得到提高。

本填充胶填充固化后相对于未填充之前相比，折射率相比之前变大。根据折射原理n1sinθ1＝n2sinθ2可知，当n2随着光学胶的填充固化后增大，想要保持乘积不变，相应的折射角度会变小。为了减少入射到光锥的光线逃逸量，在原有光锥与填充胶的界面发生全反射临界角度变小。由光密介质到光疏介质全反射条件可知，在入射光线角度大于临界角时的光线将全部反射，经过数次反射将光线输出。相对比于未填充，填充过后的的光锥能够有效地减少光线逃逸，因此增大采光量。

附图说明

附图：无光学填充胶光锥采光效果：图1

填充光学胶光锥采光效果：图2

硅胶与月桂酸添加示意图：图3

1，3丁二烯与混合物添加示意图：图4

具体实施方式

本发明成功的关键是填充胶的制备，这一过程的要求是：

1.1在烧杯中添加40ml的硅胶，加热到50℃后恒温。

1.2将计算好的月桂酸晶体加热到50℃融化并配制成10ml的浓度为1mol/L的月桂酸溶液，加热到50℃后恒温。

1.3利用气体发生器调测好气体流速、温度为50℃备用。

2向烧杯中加入1ml的月桂酸溶液，匀速搅拌10min。

3向混合溶液中通入1，3丁二烯气体10ml。低速匀速搅拌10min

4搅拌结束即可得到所制胶体，需在15分钟内填充到光锥内。此光学胶约在30分钟后固化。

以上所有步骤均在密封惰性气体空间内完成。

本发明保护上述4个步骤中任意步骤组合的制备过程用来实现光学填充胶的制备。