Bármely optikai gyártási folyamat első lépése a megfelelő optikai anyagok kiválasztása. Optikai paraméterek (törésmutató, Abbe -szám, áthelyezés, reflexió), fizikai tulajdonságok (keménység, deformáció, buboréktartalom, Poisson arány) és még a hőmérsékleti jellemzők (termikus tágulási együttható, a törésmutató és a hőmérséklet közötti kapcsolat) az optikai anyagok mind befolyásolják az optikai tulajdonságok optikai tulajdonságait. Az optikai alkatrészek és rendszerek teljesítménye. Ez a cikk röviden bemutatja a közös optikai anyagokat és azok tulajdonságait.
Az optikai anyagokat elsősorban három kategóriába sorolják: optikai üveg, optikai kristály és speciális optikai anyagok.
01 Optikai üveg
Az optikai üveg egy amorf (üveges) optikai közepes anyag, amely képes átadni a fényt. Az rajta áthaladó fény megváltoztathatja a terjedési irányát, a fázist és az intenzitást. Általában optikai alkatrészek, például prizmák, lencsék, tükrök, ablakok és szűrők előállítására használják optikai műszerekben vagy rendszerekben. Az optikai üveg nagy átláthatósággal, kémiai stabilitással és fizikai egységességgel rendelkezik a szerkezetben és a teljesítményben. Konkrét és pontos optikai állandókkal rendelkezik. Alacsony hőmérsékleten szilárd állapotban az optikai üveg megtartja a magas hőmérsékletű folyékony állapot amorf szerkezetét. Ideális esetben az üveg belső fizikai és kémiai tulajdonságai, például a törésmutató, a termikus tágulási együttható, a keménység, a termikus vezetőképesség, az elektromos vezetőképesség, az elasztikus modulus stb., Minden irányban azonosak, amelyet izotropia -nak hívnak.
Az optikai üveg fő gyártói közé tartozik a német Schott, az Egyesült Államok Corning, a Japán Ohara és a háztartási Chengdu Guangming Glass (CDGM) stb.
Törésmutató és diszperziós diagram
optikai üveg törésmutató görbék
Transzmittancia görbék
02. Optikai kristály
Az optikai kristály az optikai közegben használt kristályanyagra utal. Az optikai kristályok szerkezeti jellemzői miatt széles körben felhasználható különféle ablakok, lencsék és prizmák előállítására ultraibolya és infravörös alkalmazásokhoz. A kristályszerkezet szerint egy kristályra és polikristályosra osztható. Az egykristályos anyagok magas kristály integritással és fényáteresztőképességgel, valamint alacsony bemeneti veszteségekkel rendelkeznek, tehát az egykristályokat elsősorban az optikai kristályokban használják.
Konkrétan: A gyakori UV és infravörös kristályanyagok a következők: kvarc (SiO2), kalcium -fluorid (CAF2), lítium -fluorid (LIF), kőzet -só (NaCl), szilícium (SI), germánium (GE) stb.
Polarizáló kristályok: Az általánosan használt polarizáló kristályok közé tartozik a kalcit (CaCO3), a kvarc (SIO2), a nátrium -nitrát (nitrát) stb.
Achromatikus kristály: A kristály speciális diszperziós jellemzőit használják az akromatikus objektív lencsék előállításához. Például a kalcium -fluoridot (CAF2) üveggel kombinálják egy akromatikus rendszer kialakításához, amely kiküszöböli a gömb alakú aberrációt és a másodlagos spektrumot.
Lézeres kristály: munkatermékekként használják szilárdtest lézerekhez, például rubin, kalcium-fluorid, neodímium-adalékolt Yttrium alumínium gránát kristály stb.
A kristályanyagokat természetes és mesterségesen termesztik. A természetes kristályok nagyon ritkák, nehezen tudnak mesterségesen növekedni, korlátozottak és költségesek. Általánosságban figyelembe véve, ha az üveg anyag nem elegendő, akkor a nem látható fénysávban működhet, és a félvezető és a lézeriparban használják.
03 Különleges optikai anyagok
a. Üvegkerámia
Az üvegkerámia egy speciális optikai anyag, amely nem üveg, sem kristály, hanem valahol a kettő között. A fő különbség az üvegkerámia és a szokásos optikai üveg között a kristályszerkezet jelenléte. Finomabb kristályszerkezete van, mint a kerámia. Az alacsony hőtágulási együttható, a nagy szilárdság, a nagy keménység, az alacsony sűrűség és a rendkívül nagy stabilitás jellemzői. Széles körben használják sík kristályok, standard mérőpálcák, nagy tükrök, lézer giroszkópok stb. Feldolgozásában.
A mikrokristályos optikai anyagok termikus tágulási együtthatója elérheti a 0,0 ± 0,2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃)
b. Szilícium -karbid
A szilícium -karbid egy speciális kerámia anyag, amelyet optikai anyagként is használnak. A szilícium -karbid jó merevséggel, alacsony termikus deformációs együtthatóval, kiváló hőstabilitással és jelentős súlycsökkentési hatással rendelkezik. A nagy méretű, könnyű tükrök fő anyagának tekintik, és széles körben használják a repülőgépiparban, a nagy teljesítményű lézerekben, a félvezetőkben és más területeken.
Az optikai anyagok ilyen kategóriáit optikai média anyagoknak is nevezhetjük. Az optikai média anyagok, az optikai szálas anyagok, az optikai film anyagok, a folyadékkristályok, a lumineszcens anyagok stb. Főbb kategóriáin kívül mind az optikai anyagokhoz tartoznak. Az optikai technológia fejlesztése elválaszthatatlan az optikai anyagi technológiától. Bízunk benne, hogy hazám optikai anyagi technológiájának előrehaladását fejlődik be.
A postai idő: január-05-2024
