Реконструированы радиальные распределения остаточных напряжений (ОН) в граданах, полученных методом высокотемпературной ионообменной диффузии щелочных катионов в системе стекло (Tl+1) – солевой расплав (K+1) и исходного стержня из матричного стекла. Для реконструкции ОН в граданах использовалось значение оптического коэффициента напряжений этого стекла, полученного в данной работе. Реконструкции проведены на основе методов поляризационно-оптической томографии при поперечном просвечивании с учетом искривления просвечива-ющих лучей в осесимметричной среде с градиентом показателя преломления. Установлено, что ОН в исследованных градиентных стержнях весьма значительны и подобны их распределению в исходном (закаленном при вытяжке) стержне. Показано, что вариант отжига (после завершения ионообменного синтеза и охлаждения до комнатной температуры), реализованный разработчиками на одном из исследованных граданов приводит к некоторому снижению осевых ОН градана σz(r). Проведены расчеты продольной (функциональной) оптической анизотропии (ОА) на основе радиальных распределений ОН, реконструированных по данным поперечного просвечивания. В расчетах учитывались квазисинусоидальные траектории распространяющихся в граданах лучей. Определены распределения ОА в приосевых (рабочих) областях граданов. ОА значительно увеличивается для лучей, входящих в граданы в околоконтурных кольцевых зонах. Установлено, что отжиг градана ведет к снижению ОА в привоперхностных областях, однако увеличивается ОА в рабочей области. По термофизическим характеристикам были рассчитаны температура стеклования, равновесный и изоструктурный ТКЛР исходного матричного стекла.
Radial distributions of residual stresses (RS) in GRIN lenses obtained by high-temperature ion-exchange diffusion of alkaline cations in the system of glass (Tl+1) – salt melt (K+1) were reconstructed. It was found that RS in the studied GRIN rods are quite considerable and similar to the RS distribution in the initial (hardened at draw-ing) rod. Optical anisotropy (OA) values in the axial (functional) areas of GRIN lenses are determined. At propagation of beams entering GRIN lenses in near-surface ring zones, OA increases significantly. Thermophysical characteristics of the original matrix glass have been investigated.
