Первым шагом в любом оптическом производстве является выбор соответствующих оптических материалов. Оптические параметры (показатель преломления, номер аббата, коэффициент пропускания, отражательная способность), физические свойства (твердость, деформация, содержание пузырьков, соотношение Пуассона) и даже характеристики температуры (коэффициент термического расширения, взаимосвязь между индексом преломления и температурой) оптических материалов будут влиять на оптические свойства оптических материалов. Производительность оптических компонентов и систем. Эта статья кратко введет общие оптические материалы и их свойства.
Оптические материалы в основном разделены на три категории: оптическое стекло, оптические кристалл и специальные оптические материалы.
01 Оптическое стекло
Оптическое стекло - это аморфный (стекло) оптический средний материал, который может передавать свет. Прохождение света может изменить направление распространения, фазу и интенсивность. Он обычно используется для производства оптических компонентов, таких как призмы, линзы, зеркала, окна и фильтры в оптических инструментах или системах. Оптическое стекло обладает высокой прозрачностью, химической стабильностью и физической однородностью в структуре и производительности. Он имеет специфические и точные оптические константы. В низкотемпературном твердом состоянии оптическое стекло сохраняет аморфную структуру высокотемпературного жидкого состояния. В идеале внутренние физические и химические свойства стекла, такие как показатель преломления, коэффициент термического расширения, твердость, теплопроводность, электрическая проводимость, упругая модуль и т. Д., Определены во всех направлениях, которые называются изотропией.
Основными производителями оптического стекла являются Шотт из Германии, Корнинг из Соединенных Штатов, Охара Японии и внутреннее стекло Чэнду Гуанминг (CDGM) и т. Д.
Показатель преломления и дисперсионная диаграмма
Оптические кривые показателя преломления стекла
Кривые пропускания
02. Оптический кристалл
Оптический кристалл относится к кристаллическому материалу, используемому в оптической среде. Из -за структурных характеристик оптических кристаллов его можно широко использовать для изготовления различных окон, линз и призмов для ультрафиолетовых и инфракрасных применений. Согласно кристаллической структуре, ее можно разделить на монокристаллические и поликристаллические. Монокристаллические материалы имеют высокую целостность кристаллов и пропускание света, а также низкие входные потери, поэтому монокристаллы в основном используются в оптических кристаллах.
В частности: общие УФ и инфракрасные кристаллические материалы включают в себя: кварц (SIO2), фторид кальция (CAF2), фторид лития (LIF), каменная соль (NaCl), кремний (SI), германия (GE) и т. Д.
Поляризационные кристаллы: обычно используемые поляризационные кристаллы включают кальцит (CACO3), кварц (SIO2), нитрат натрия (нитрат) и т. Д.
Ахроматический кристалл: специальные характеристики дисперсии кристалла используются для производства ахроматических объективных линз. Например, фторид кальция (CAF2) объединяется со стеклом с образованием ахроматической системы, которая может устранить сферическую аберрацию и вторичный спектр.
Лазерный кристалл: используется в качестве рабочих материалов для твердотельных лазеров, таких как рубин, фторид кальция, легированный неодимием иттриевым алюминиевым кристаллом и т. Д.
Кристаллические материалы разделены на натуральные и искусственно выращенные. Натуральные кристаллы очень редки, трудно выращивать искусственно, ограничить размеры и дорогостоящие. Обычно рассматривается, когда стеклянный материал недостаточен, он может работать в невидимой световой полосе и используется в полупроводнике и лазерной промышленности.
03 Специальные оптические материалы
а Стеклянная керамика
Стекло-керамическая-это особый оптический материал, который не является ни стеклянным, ни кристаллом, но где-то посередине. Основным различием между стеклянным керамическим и обычным оптическим стеклом является присутствие кристаллической структуры. Он имеет более тонкую кристаллическую структуру, чем керамика. Он имеет характеристики низкого коэффициента теплового расширения, высокой прочности, высокой твердости, низкой плотности и чрезвычайно высокой стабильности. Он широко используется при обработке плоских кристаллов, стандартных измерительных палочек, больших зеркал, лазерных гироскопов и т. Д.
Коэффициент термического расширения микрокристаллических оптических материалов может достигать 0,0 ± 0,2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃)
беременный Силиконовый карбид
Кремниевый карбид - это специальный керамический материал, который также используется в качестве оптического материала. Кремниевый карбид обладает хорошей жесткостью, низким коэффициентом тепловой деформации, превосходной тепловой стабильностью и значительным эффектом снижения веса. Это считается основным материалом для легких зеркал большого размера и широко используется в аэрокосмической, мощных лазерах, полупроводниках и других областях.
Эти категории оптических материалов также можно назвать оптическими носителями. В дополнение к основным категориям материалов оптической среды, оптических волоконных материалов, оптических пленок, жидкокристаллических материалов, люминесцентных материалов и т. Д. Все принадлежат оптическим материалам. Разработка оптической технологии неотделима от оптической материальной технологии. Мы с нетерпением ждем прогресса оптических материальных технологий моей страны.
Время сообщения: январь-05-2024
