GLASS PLATE FUSION FOR MACRO-GRADIENT REFRACTIVE INDEX MATERIALS

A glass block (10) comprises a plurality of intermediate glass plates (12i) stacked between a top plate (12t) and a bottom plate (12b). The top and bottom plate each have a selected composition, with a particular index of refraction and a softening temperature. The intermediate plates have compositions intermediate those of the top and bottom plates and are stacked so as to provide a gradient in composition from top to bottom. Heating the assembly at a fusion temperature fuses the plates together to form the glass block. After cooling down to room temperature, the glass block can be shaped to make lenses and other light directing devices. Such lenses have a gradient in the refractive index of at least about 0.085, and gradients approaching 0.5 are achievable. The thickness of the glass block along the optic axis is fairly unlimited, and thicknesses on the order of 10 mm and more are routinely achievable by the process of the invention. Un bloc de verre (10) comprend une pluralité de plaques de verre intermédiaires (12i) empilées entre une plaque supérieure (12t) et une plaque inférieure (12b). Les plaques supérieure et inférieure ont chacune une composition sélectionnée, avec une température de ramollissement et un indice de réfraction particuliers. Les plaques intermédiaires ont des compositions intermédiaires par rapport à celles des plaques supérieure et inférieure et sont empilées de manière à former un gradient de composition depuis la plaque supérieure jusqu'à la plaque inférieure. En chauffant l'ensemble à une température de fusion, on fait fusionner les plaques qui forment alors un bloc de verre. Après refroidissement jusqu'à température ambiante, le bloc de verre peut être façonné pour fabriquer des lentilles et autres dispositifs de guidage de lumière. De telles lentilles ont un gradient d'indice de réfraction d'au moins 0,085 environ, et des gradients voisins de 0,5 peuvent être obtenus. L'épaisseur du bloc de verre le long de l'axe optique est pratiquement illimitée, et des épaisseurs de l'ordre de 10 mm et davantage sont couramment obtenues à l'aide du procédé de l'invention.