專利名稱：激光器罩殼中的雜質(zhì)吸附劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于包含電子線路和至少一個大功率激光器的封閉罩殼中的吸附劑材料。這里所用的大功率是指每單位面積的光強度，亦即每單位面積的光子通量。大功率激光器是一個光子通量密度為約0.1兆瓦/cm2或更高的激光器。
在遠程通信系統(tǒng)中引入光放大器導(dǎo)致使用大功率泵激激光器。另外，對中繼站間隔長的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的需求導(dǎo)致使用大功率信號激光器?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)為保證可接受的激光器壽命，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)實踐中必須改進這種大功率激光器的封裝。
在標(biāo)準(zhǔn)封裝中縮短激光器壽命的可能原因是固體材料或液體材料在諸如激光束中激光器前鏡、透鏡或光纖透鏡和窗口之類的受到強烈照射表面上的積聚。表面積聚的發(fā)生可能由于如下原因助焊劑、清潔溶劑、裝配環(huán)境中污染物中的游離性烴存在于密封激光器罩殼中。當(dāng)烴遇到激光光子流時，可能發(fā)生光反應(yīng)。光反應(yīng)產(chǎn)物可能形成受強烈照射表面上的沉積物。由于這些沉積物會反射或吸收激光光線，激光器性能將會降低。如果沉積物吸收光子，就可能發(fā)熱，這樣會引起有源或無源表面的熔融。對于激光二極管，發(fā)熱可能會引起在結(jié)或結(jié)附近的摻雜劑的迅速擴散，由此毀壞結(jié)或使結(jié)的效率降低。
還發(fā)現(xiàn)，在罩殼的密閉氣氛中引入一定數(shù)量的氧氣會延長激光器壽命。氧氣的作用可能是與烴污染物或烴在光反應(yīng)后的產(chǎn)物化合，從而防止或除去激光器罩殼中有源或無源元件上的積聚物。
然而，當(dāng)罩殼中的氧與罩殼氣氛中存在的氫化合時，就可能生成水。氫氣可能是充入罩殼中的氣體中的污染物，或可能是當(dāng)罩殼溫度升高時，從罩殼的金屬壁中放出。眾所周知水可能引起罩殼中的電路的短路、腐蝕或電遷移。
因此，需要一種能與可能存在于激光器罩殼氣氛中的雜質(zhì)烴或水化合，吸收并因而將其固定的吸附劑材料。
這種吸附劑應(yīng)該-能夠固定各種烴，因為烴類雜質(zhì)的種類一般是未知的；-能夠固定大小差別很大的各種分子，因為水分子最大尺寸為約3，而罩殼中的有機物的最大尺寸可能為約40；-在激光器罩殼的工作溫度范圍內(nèi)是惰性的，-當(dāng)被激光器發(fā)出的光照射時是惰性的；-尺寸要小，因為罩殼體積是小的，一般約為1至10cm3；-因為它的尺寸小，所以吸收有機分子或水分子的效率必須是非常高的；-不含有機材料或僅含在激光器罩殼中的條件下不能離開吸附劑的有機材料；用于激光器罩殼中的有效吸附劑一般應(yīng)能固定約2.5至約40大小范圍內(nèi)的分子，且能固定至少等于吸附劑質(zhì)量的1％的水或有機物。
本發(fā)明滿足了對能固定水和各種分子大小不同的有機物的小型高效吸附劑的需求。
本發(fā)明的第一個方面在于提供一種用于固定大功率激光器罩殼中的水和有機分子的固結(jié)的多孔體，這里稱為吸附劑，吸附劑包括無機粘合劑以及選自W組和O組的化合物。
一般地說，W組包括其孔隙或通路大小適于固定水的材料，O組有適于固定較大有機分子的孔隙或通路大小。
W組包括3A、4A、5A型沸石、Linde M型沸石、方沸石、菱沸石、毛沸石、硅鋁鉀沸石、鈣十字石、鎂堿沸石，上述任何一種與至少一種選自堿金屬、堿土金屬、周期表中VA、VIA、VIIA、VIIIA、IB或IIB族中過渡金屬的元素進行離子交換的沸石，以及這些化合物的混合物。
O組包括多孔二氧化硅、多孔VycorTM、活性炭、多孔炭、活性氧化鋁、多孔氧化鋁、絲光沸石、clovarite、MCM-22、MCM-41、ZSM-5、X、Y、10A型沸石和β-沸石、上述任何一種與至少一種選自堿金屬、堿土金屬、周期表中VA、VIA、VIIA、VIIIA、IB和IIB族中的過渡金屬中的金屬進行離子交換的沸石、以及這些化合物的混合物。MCM-22和MCM-41是the Mobil Research and DevelopmentCorporation的化合物名。MCM-41是有六角形排列的中孔的硅酸鹽/硅鋁酸鹽分子篩。MCM-41在J.Am.Chem.Soc.1992，114，10834-10843中有詳細描述。MCM-22是最近發(fā)現(xiàn)的分子式為H0.033Na0.043(Al0.005B0.071Si0.924)O2的分子篩商品名。MCM-22在Science，264，1910，1994中有論述，并在C & EN，4 July 1994中提及。
粘合劑可以是一種或多種粘土組合物，如高嶺土或蒙脫土族中的成員，本發(fā)明也考慮到其他對本領(lǐng)域中熟練技術(shù)人員熟知的類似粘土。
粘合劑也可包括一種或多種由硅氧烷樹脂前體制成的二氧化硅、熔融二氧化硅、氧化鋁、堇青石、富鋁紅柱石、和熔點低于約600℃的玻璃料。除由前體制成的粘合劑以外，吸附劑中的無機粘合劑顆粒大小在約1至75微米之間，較好在約20至50微米之間。優(yōu)選的無機粘合劑是由硅氧烷樹脂前體制成的二氧化硅，它幾乎用于每一種吸附劑中。
吸附劑含有W組的化合物和O組的化合物，其中每一組的總重量百分?jǐn)?shù)在10％至80％之間。如果沒有另加說明，重量百分?jǐn)?shù)是以構(gòu)成吸附劑的W組化合物、O組化合物和粘合劑的總重量為基準(zhǔn)。
本發(fā)明吸附劑的實例包括約25至45％(重量)W組中的4A型沸石，和約25％至45％(重量)O組中的ZMS以及約15％至25％(重量)O組中的多孔二氧化硅。無機粘合劑是由硅氧烷樹脂前體制成的二氧化硅，其中加入足夠的硅氧烷樹脂，以使在吸附劑中產(chǎn)生約5％(重量)的二氧化硅。
本發(fā)明吸附劑的另一個實例包括4A型沸石和ZMS-5型沸石，每一組份的用量都在約20-40％(重量)。第一種無機粘合劑是約5-15％(重量)由硅氧烷樹脂前體制得的二氧化硅。第二種無機粘合劑是約20-40％(重量)熔點不超過約600℃的玻璃料。
本發(fā)明的優(yōu)選實例包括約25-45％(重量)4A型沸石、約25-45％(重量)ZMS-5和約10-30％(重量)VycorTM。粘合劑是約5-15％(重量)由硅氧烷樹脂前體制得的二氧化硅。
粘合劑化合物用于使吸附劑足夠堅固和耐磨，以便在處理吸附劑或安裝和使用含吸附劑的密封激光器罩殼過程中防止吸附劑碎裂或產(chǎn)生灰塵。
本發(fā)明的第二方面是用在大功率激光器罩殼中吸收有機分子的吸氣劑，它包含無機粘合物和O組份。粘合劑可以是一種或多種粘土組合物，如高嶺土族或蒙脫土族礦物的成員。本發(fā)明也考慮其他對本領(lǐng)域中熟練技術(shù)人員熟知的類似粘土。
粘合劑也可包括一種或多種由硅氧烷樹脂前體制成的二氧化硅、熔融二氧化硅、氧化鋁、堇青石、富鋁紅柱石、和熔點低于約600℃的玻璃料。除由前體制成的粘合劑以外，吸附劑中的無機粘合劑顆粒大小在約1至75微米之間，較好在約20至50微粒之間。
O組包括多孔二氧化硅、多孔VycorTM、活性炭、多孔炭、活性氧化鋁、多孔氧化鋁、絲光沸石、clovarite、MCM-22、MCM-41、ZSM-5、X、Y、10A型沸石和β-沸石、上述任何一種與至少一種選自堿金屬、堿土金屬、周期表中VA、VIA、VIIA、VIIIA、IB和IIB族中的過渡金屬中的金屬進行離子交換的沸石、以及這些化合物的混合物。
本發(fā)明的第三方面是包括上述用于無機分子的吸附劑的封裝好的大功率激光器。封閉的罩殼中有吸附劑和大功率激光器。
本發(fā)明的第四方面是包括上述用于水和無機分子的吸附劑的封裝大功率激光器，封閉罩殼中有吸附劑和大功率激光器。罩殼中的氣氛含至少包括100ppm氧氣的氣體介質(zhì)。
本發(fā)明的第五方面是用于泵激光纖放大器的裝置，它包括大功率激光器、用于固定有機雜質(zhì)的吸附劑和用于將激光器耦合到光纖放大器的裝置。激光器和吸附劑包括在封閉罩殼中，正如下所述，耦合裝置可以全部或部分包括在罩殼中。
本發(fā)明的第六方面是泵激光纖放大器的裝置，它包括大功率激光器、用于固定水和有機分子的吸附劑和用于將激光器耦合到光纖放大器上的裝置。罩殼中的氣氛含包括至少100ppm氧氣的氣體介質(zhì)。
本發(fā)明也是一種制造用于大功率激光器封閉罩殼中的吸附劑的方法，包括如下步驟混合W組分、O組分、無機粘合劑和有機粘合劑。
加入有機溶劑和水并進行混合，以便使混合物成為可塑；將可塑混合物制成生料坯；用干燥裝置如在空氣中約95℃干燥1-5天或用高頻干燥機干燥幾分鐘使生坯變硬；在爐中于約500-700℃之間煅燒生料坯約4-12小時。
本技術(shù)領(lǐng)域中熟練技術(shù)人員熟知各種沸石的濕熱穩(wěn)定性取決于所用煅燒條件，這些條件包括煅燒溫度和相對濕度。因此，對用于吸附劑的具體組分的選擇(從W組和O組中)決定了煅燒過程中的濕熱條件。如果只有碳用于吸附劑中，合適的溫度范圍在約900℃-1100℃，時間范圍為約4-12小時。除了吸附劑中含碳的情況以外，爐中的氣氛含有氧氣。本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員熟知影響沸石吸附性質(zhì)的沸石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是受煅燒溫度和爐內(nèi)氣氛，特別是受爐內(nèi)氣氛的含水量的影響。作為例子，在基本未加控制工廠環(huán)境下操作電爐適用于上述溫度范圍。
粘合劑和W組分如上所述。O組分如上所述，但不包括含碳的組份。
無機粘合劑選自由硅氧烷樹脂前體制成的二氧化硅、熔融二氧化硅、氧化鋁、堇青石、富鋁紅柱石、和熔點低于600℃的玻璃。除由前體制成的粘合劑以外，無機粘合劑的顆粒大小在約1-75微米之間。
該方法的成形步驟包括擠塑、壓制和造粒。
有機粘合劑選自甲基纖維素、乙基纖維素、羥丁基纖維素、羥丁基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和這些化合物的混合物。
當(dāng)吸附劑中包括含碳化合物時，該方法的煅燒在含有與生料胚或煅燒物體不反應(yīng)的惰性氧氣的爐中進行。爐子可以被抽真空或充入惰性氣體。
當(dāng)將如高嶺土或蒙脫土族之類的粘土用作粘合劑時，它可能以二種方法之一加入。粘土粘合劑可以與批料混合并完全分散在吸附劑中。另一種方法是煅燒步驟后的吸附劑坯體可以浸在粘土溶液或懸浮液中或者以其它方法用粘土涂覆。然后，涂覆有粘土的吸附劑體坯再用爐溫在約500-700℃之間爐子煅燒約4-12小時。


圖1是含吸附劑的局部剖示側(cè)視圖。
圖2是表示大功率激光器典型部件的分解側(cè)視圖。
某些化合物固定有機和無機分子的能力是眾所周知的。關(guān)于與這種固定化合物的沸石種類有關(guān)的信息參見“The Handbook ofMolecular Sieves”，Rosemarie Szostak，Van Nostrand Reinhold，New York，1992。
本發(fā)明涉及適用于大功率激光器封閉罩殼中的分子收集劑或吸附劑的配制。這種吸附劑用于固定預(yù)選種類和大小的分子。該吸附劑解決了一個在大功率激光器封裝中發(fā)現(xiàn)的問題。一般在工業(yè)上公認(rèn)的封裝方式是在激光器罩殼中含惰性氣體。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)封裝時，發(fā)現(xiàn)大功率激光器的壽命大大縮短。正如在1993年7月14日提出的，申請?zhí)枮镾.N.08/091,657的專利申請有討論的那樣，解決激光器壽命問題的技術(shù)方案涉及在罩殼內(nèi)的氣體介質(zhì)中加入氧氣，以防止罩殼中有機雜質(zhì)與激光光子流發(fā)生光反應(yīng)?，F(xiàn)已認(rèn)識到罩殼中氧氣的存在可能會導(dǎo)致罩殼中水的形成，因此造成與激光器裝置相連的電路功能變劣。在1993年12月17日提出的，申請?zhí)枮镾.N.08/091,657專利申請中續(xù)展申請(C-I-P)S.N.08/168,125中提出了這個問題。在該申請中，將吸附劑引入罩殼中以吸收水。
現(xiàn)已對吸附劑的配方作了進一步的研究并在這里提出了用于大功率激光器罩殼中的新穎吸附劑。
可用作吸附劑組分的W組化合物具有適于固定大小約為2.6，即水分子的大小的孔隙或通道尺寸。O組化合物具有適于固定大小約10的較大有機分子，如助焊劑或環(huán)氧化物中產(chǎn)生的分子的孔隙或通道尺寸。因此，包括W組和O組中化合物的配方制成了用于固定大小約在2.5-40的分子的吸附劑。這個范圍基本上覆蓋了從運行激光器的構(gòu)造中產(chǎn)生的作為罩殼中雜質(zhì)出現(xiàn)的所有分子。如果需要，這個尺寸范圍可以擴大以容納尺寸更大或更小的雜質(zhì)。
在固結(jié)的多孔吸附劑中的無機粘合劑的作用在于防止在激光器罩殼的安裝和激光器的安裝和運行過程中吸附劑的碎裂。另外，吸附劑的粘合劑不會成為干擾激光器和相連透鏡和反射鏡正常工作的灰塵顆粒的源。
遠程通從工業(yè)的可靠性要求是嚴(yán)格的。遠程通信設(shè)備規(guī)定需在溫度和溫度范圍寬、會受振動和沖擊的環(huán)境中長期運行。本發(fā)明的吸附劑中的無機粘合劑選擇得可滿足苛刻的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
完全分散于吸附劑中的無機粘合劑和僅涂在吸附劑表面的粘合劑都設(shè)想到了。一種優(yōu)選的分散粘合劑是上列實施例中討論的由硅氧烷樹脂前體制成的二氧化硅。一種有效的表面粘合劑可以是在烘烤或鍛燒步驟前或后在吸附劑表面生成的粘土層。然而，粘土也可用作完全分散于吸附劑中的粘合劑。
如蒙脫土族或高嶺土族礦物之類的粘土礦物或它們的混合物可以作為粘合劑加入吸附劑批料中。當(dāng)煅燒吸附劑時，這種粘土礦物合增強吸附劑，并增加吸附劑顆粒的粘合力，從而減少灰塵。另一方法，可以不加粘土粘合劑把吸附劑成形和煅燒。煅燒后，粘土礦物或礦物混合物可以例如從粘土礦物溶液涂在吸附劑顆粒間的孔隙。這種涂布步驟后，必須干燥和煅燒吸附劑，以除去過量水。這樣處理的吸附劑很堅固，且基本上無粉塵。
上述關(guān)于涂布粘土礦物的步驟也可應(yīng)用于一組特選的沸石，這種沸石可用來代替粘土而制各堅固、粘合力強且基本無粉塵的吸附劑。
將有機粘合劑和無機粘合劑以及水加入構(gòu)成吸附劑批料的材料混合物中，以產(chǎn)生有利于通過擠塑、造?；驂褐瞥尚蔚呐峡伤艹矶?。激光器罩殼的形狀和大小一般使得優(yōu)選的吸附劑形狀為1mm厚的薄片。擠塑是優(yōu)選的成形方法，因為用這種方法制造大量有均一大小和密度的吸附劑生料坯時成本較低。
然而，也設(shè)想了其它成形方法，包括把吸附劑懸浮液用粉漿澆注法或修補基面涂復(fù)法沉積在多孔陶瓷基質(zhì)如二氧化硅或硅鋁酸鹽上，隨后在500-700℃的溫度煅燒約4-12小時。選擇足夠高的煅燒溫度，以使生坯固結(jié)并清除揮發(fā)物質(zhì)。然而，溫度不能太高，以致降低沸石的吸附能力。對于每一種吸附劑配方，可能需進行幾次煅燒試驗，以確定在上述范圍內(nèi)的最佳煅燒溫度。
這種成形方法產(chǎn)生用于激光器罩中的足夠堅固和無粉塵的吸附劑。
圖1是位于大功率激光器罩10中的吸附劑的局部剖視側(cè)視圖。大功率激光器6固定在基板2上。與激光器相連的且一般包括在罩中的電子裝置和電路沒有示出。將激光耦合到接收裝置或波導(dǎo)纖維的裝置標(biāo)作波導(dǎo)纖維4。其他的耦合裝置如透鏡或集成的波導(dǎo)器件可用作耦合器。激光可以耦合到罩殼內(nèi)的接受裝置或波導(dǎo)上。另一種方法，耦合裝置可以讓激光通過一個封閉的孔穿出罩殼。本發(fā)明吸附劑8標(biāo)作貼在封閉罩殼頂部內(nèi)表面上的薄片。吸附劑8可以粘貼、金屬化和焊接、或狀在一個可滲透的容器中。吸附劑物體也可以固定在罩殼任一個或全部內(nèi)表面上。因為罩殼的內(nèi)部體積一般較小，所以固定在內(nèi)表面的單個吸附劑物體應(yīng)能有效地吸附可能存在的水和有機雜質(zhì)。
圖1所示的裝置可以是大功率信號激光器或用于光纖放大器的大功率抽運激光器。對于抽運激光器，典型做法是用使光通過罩殼壁上封閉孔的耦合裝置將激光耦合到光纖放大器上。波導(dǎo)纖維是典型的耦合裝置。
圖2是大功率激光器各個部件的示意圖。產(chǎn)生激光的物體12有一個前面14。前面和后面的部分反光鏡20和18分別保持激光作用。通過前鏡的光子通量一般比通過后鏡的光子通量高10倍?？赡茉斐稍谡謿ぶ戌R20或其他光學(xué)部件上發(fā)生沉積的光反應(yīng)發(fā)生在始于鏡20的光子流通路中。吸附劑就是要將這些光反應(yīng)消除或?qū)⑵鋽?shù)量限制到不影響激光器性能。
實施例1干混包含35％(重量)ZSM-5沸石、35％(重量)4A沸石和20％(重量)粉狀熔融二氧化硅的批料。加入19％(重量)Dow Corning硅氧烷樹脂Q6-2230并將其干混入批料中。這個量足以在制成的吸附劑中產(chǎn)生約10％(重量)的二氧化硅。將添加的約6％(重量)DowCorning甲基纖維素也干混入該批料中，以W組分、O組分和無機粘合劑的總重量作為計算百分?jǐn)?shù)的基量。計算添加物的重量百分比時以該基量為基準(zhǔn)，添加物本身的重量不包括在基準(zhǔn)重量內(nèi)。將有機溶劑(異丙醇或Dupont二價酸酯)以及水加入干混合物中，以產(chǎn)生可擠塑的批料粘稠體。將可塑的批料擠塑成厚度不超過約1mm的薄片。薄片生坯在空氣中于約90℃干燥1-5天。另一種干燥方法是使用高頻干燥器，它可將干燥時間減少到幾分鐘。將干燥后的薄片在空氣中于約600℃煅燒約10小時。制得的吸附劑片既堅固又基本上無粉塵。實施例2用實施例1相同的混合、增塑和擠塑步驟制備組成為30％(重量)的4A沸石、30％(重量)ZSM-5沸石、10％(重量)由硅氧烷樹脂制得的二氧化硅以及30％(重量)的熔點低于500℃的玻璃料的吸附劑。吸附劑生坯按實施例1的方法進行煅燒，最后得到堅固且基本無粉塵的吸附劑。實施例3本發(fā)明最優(yōu)選的實例是用基本與實施例1相同方法制成的，組成為約35％(重量)4A沸石、約35％(重量)ZMS-5沸石、約20％(重量)多孔NycorTN和約10％(重量)由硅氧烷樹脂前體制得的二氧化硅的配合物。按實施例1的方法將批料進行增塑、擠塑并加以煅燒。制得的吸附劑具有出人意料的強度性質(zhì)且基本上無粉塵。
從薄片上要下吸附劑，并將其裝入大功率激光器罩殼中。然后在罩殼中充入含約20％(重量)氧氣的氣體介質(zhì)并進行密封。另外，按上述方法制備氣體介質(zhì)不含氧氣的密封容器。連續(xù)監(jiān)視背面光功率，這是重要的激光器表面是否有沉積物的敏感指示器。激光器工作1000小時以上后沒有觀察到失效的征象。
應(yīng)該注意到某些吸附劑的實例設(shè)計成既吸附水又吸附有機物。然而，也考慮了主要吸附有機分子的吸附劑實例。后一種吸附劑實例可用于如下情況，即在制造罩殼時水受到控制且因為吸附劑的效率高而不需要氧氣的情況。顯而易見，設(shè)計成僅吸附劑水的吸附劑也在本發(fā)明的保護范圍中。
權(quán)利要求
1.一種用于吸附大功率激光器罩殼內(nèi)的水和有機分子的吸附劑，其特征在于它包括含無機粘合劑、W組分和O組分的固結(jié)多孔體；其中W組分選自3A、4A、5A型沸石、Linde M型沸石、方沸石、菱沸石、硅鋁鉀沸石(offretite)、鈣十字石、鎂堿沸石(ferrierite)、上述任何一種與至少一種選自堿金屬、堿土金屬、周期表中VA、VIA、VIIA、VIIIA、IB或IIB族中過渡金屬的元素進行離子交換的沸石，以及這些化合物的混合物；其中O組分選自多孔二氧化硅、多孔VycorTM、活性炭、多孔炭、活性氧化鋁、多孔氧化鋁、絲光沸石、cloverite、MCM-22、MCM-41、ZSM-5、X、Y、10A型沸石和β-沸石、上述任何一種與至少一種選自堿金屬、堿土金屬、周期表中VA、VIA、VIIA、VIIIA、IB或IIB族中過渡金屬中的金屬進行離子交換的沸石、以及這些化合物的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的吸附劑，其特征在于上述無機粘合劑選自高嶺土族和蒙脫土族礦物、由硅氧烷樹脂前體制得的二氧化硅、熔融二氧化硅、氧化鋁、堇青石、富鋁紅柱石和熔點低于600℃的玻璃料，其中除由一種前體制成的粘合劑以外，上述無機粘合劑的顆粒大小在1-75微米之間。
3.如權(quán)利要求2所述的吸附劑，其特征在于上述無機粘合劑的顆粒大小在20-50微米之間。
4.如權(quán)利要求1所述的吸附劑，其特征在于上述W和O組分的重量百分比分別至少為10％且不大于80％。
5.如權(quán)利要求1所述的吸附劑，其特征在于W組分是(a)25-45％(重量)4A型沸石，且所述O組份是25-45％(重量)ZMS-5型沸石，和15-25％(重量)多孔二氧化硅，所述無機粘合劑是5-15％(重量)由硅氧烷樹脂前體制得的二氧化硅；或(b)20-40％(重量)4A型沸石；且所述O組份是20-45％(重量)ZMS-5型沸石，所述無機粘合劑是5-15％(重量)由硅氧烷樹脂前體制得的二氧化硅，和20-40％(重量)熔點低于600℃玻璃料；(c)25-45％(重量)4A型沸石，所述O組分是25-45％(重量)ZMS-5型沸石和10-30％(重量)多孔VycorTM的混合物，所述無機粘合劑是5-15％(重量)由硅氧烷樹脂前體制得的二氧化硅。
6.如權(quán)利要求1-5中任何一項所述的吸附劑，其特征在于上述吸附劑具有的強度和耐磨性可使得在所述激光器罩殼的制作、安裝和運行中基本上不從吸附劑中產(chǎn)生粉塵顆粒。
7.如權(quán)利要求1-6中任何一項所述的吸附劑在封裝的大功率激光器中的應(yīng)用，其特征在于該封裝的激光器包括一個大功率激光器；所述用于吸附有機雜質(zhì)和水的吸附劑；以及包含上述激光器和上述吸附劑的密封容器，在上述容器中可任選地充入氣體介質(zhì)，上述氣體介質(zhì)中含至少100ppm的氧氣。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的吸附劑在泵激光纖放大器的裝置中的應(yīng)用，其特征在于所述泵激裝置包括一個大功率激光器；光耦合到上述大功率激光器上的光導(dǎo)纖維；所述用于吸附有機雜質(zhì)和水的吸附劑；以及包括上述激光器和上述吸附劑的封閉容器，任選地充有含至少100ppm氧氣的氣體介質(zhì)。
9.制造如上述權(quán)利要求1-6中任一項所述的用于大功率激光器封閉罩殼內(nèi)的吸附劑的方法，其特征在于它包括下列步驟混合W組分、O組分、無機粘合劑和有機粘合劑，其中W組分和O組分的重量百分?jǐn)?shù)分別為10-80％，而其中上述無機粘合劑的重量百分?jǐn)?shù)為5-40％；其中上述有機粘合劑是重量百分?jǐn)?shù)為3-10％的添加物，或其中上述有機粘合劑是重量百分?jǐn)?shù)為3-10％的添加物；或加入有機溶劑和水以便形成可塑混合物，其中上述有機溶液是重量百分?jǐn)?shù)為10-20％的添加物，上述水是重量百分?jǐn)?shù)為20-45％的添加物；將上述可塑混合物成形為生料坯；用干燥裝置硬化上述生料坯；將上述生料坯在有含氧氣氛的爐中于500-700℃之間的溫度煅燒4-12小時，以制成吸附劑。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于上述成形步驟選自擠塑、壓制和造粒。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于上述有機粘合劑選自甲基纖維素、乙基纖維素、羥丁基纖維素、羥丁基甲基纖維素羥乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和這些化合物的混合物。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于它還包括如下步驟將上述吸附劑浸在高嶺土族或蒙脫土族礦物的溶液或懸浮液中；以及按上述煅燒步驟所述的方法再煅燒上述吸附劑。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于將所述生料坯在500-700℃煅燒6-10小時；且所述煅燒步驟在不與上述生料坯或煅燒物體發(fā)生反應(yīng)的惰性氣氛中進行。
全文摘要
一種吸附作為大功率激光器罩殼內(nèi)雜質(zhì)存在的水和/或有機分子的吸附劑。該吸附劑由特選的其孔隙或通道大小適于吸附水和/或大至40微米的有機分子的沸石組合物制成。用一種粘合劑使吸附劑具有足夠的強度，以便讓該吸附劑可用于遠程通信用途的激光器罩殼內(nèi)。該粘合劑也產(chǎn)生了一種基本上無粉塵的吸附劑物體，以保持激光器罩殼內(nèi)部的清潔。
文檔編號B01D53/28GK1132113SQ9511810
公開日1996年10月2日 申請日期1995年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月11日
發(fā)明者R·F·巴托洛繆, M·K·費伯, J·A·夏普斯, K·E·曹 申請人:康寧股份有限公司