Першим кроком у будь -якому оптичному виробничому процесі є вибір відповідних оптичних матеріалів. Оптичні параметри (індекс заломлення, число ABBE, пропускання, відбивна здатність), фізичні властивості (твердість, деформація, вміст міхура, співвідношення Пуассона) та навіть температурні характеристики (коефіцієнт теплового розширення, залежність між показником заломлення та температурою) оптичних матеріалів вплине на оптичні властивості оптичних матеріалів. Продуктивність оптичних компонентів та систем. Ця стаття коротко представить загальні оптичні матеріали та їх властивості.
Оптичні матеріали в основному поділяються на три категорії: оптичне скло, оптичний кристал та спеціальні оптичні матеріали.
01 Оптичне скло
Оптичне скло - це аморфний (склоподібний) оптичний середній матеріал, який може передавати світло. Світло, що проходить через нього, може змінити свій напрямок поширення, фазу та інтенсивність. Він зазвичай використовується для отримання оптичних компонентів, таких як призми, лінзи, дзеркала, вікна та фільтри в оптичних інструментах чи системах. Оптичне скло має високу прозорість, хімічну стабільність та фізичну рівномірність у структурі та продуктивності. Він має конкретні та точні оптичні константи. У твердому стані з низьким температурою оптичне скло зберігає аморфну структуру високотемпературного рідкого стану. В ідеалі внутрішні фізичні та хімічні властивості скла, такі як показник заломлення, коефіцієнт теплового розширення, твердість, теплопровідність, електропровідність, модуль пружності тощо, однакові у всіх напрямках, що називається ізотропією.
Основні виробники оптичного скла включають Шотт з Німеччини, Корнінг з Сполучених Штатів, Охара з Японії та вітчизняне скло Ченду Гуангмін (CDGM) тощо.
Індекс заломлення та схема дисперсії
Криві індексу заломлення оптичного скла
Криві пропускання
02. Оптичний кристал
Оптичний кристал відноситься до кристалічного матеріалу, що використовується в оптичних носіях. Завдяки структурним характеристикам оптичних кристалів, його можна широко використовувати для виготовлення різних вікон, лінз та призм для ультрафіолетових та інфрачервоних застосувань. Відповідно до кристалічної структури, його можна розділити на монокристал і полікристалічний. Моднористалічні матеріали мають високу цілісність кристалів та пропускання світла, а також низькі вхідні втрати, тому монокристали в основному використовуються в оптичних кристалах.
Зокрема: поширені ультрафіолетові та інфрачервоні кристалічні матеріали включають: кварц (SiO2), фтору кальцію (CAF2), фторум літію (LIF), скельна сіль (NaCl), кремній (Si), германій (GE) тощо
Поляризуючі кристали: зазвичай використовуються поляризуючі кристали включають кальцит (caco3), кварц (SiO2), нітрат натрію (нітрат) тощо
Ахроматичний кристал: Спеціальні дисперсійні характеристики кристала використовуються для виготовлення ахроматичних об'єктивних лінз. Наприклад, фтор кальцію (CAF2) поєднується зі склом, утворюючи ахроматичну систему, яка може усунути сферичну аберацію та вторинний спектр.
Лазерний кристал: Використовується як робочі матеріали для твердотільних лазерів, таких як рубін, фтор кальцій, неодимний ітрієвий алюмінієвий кристал граната тощо.
Кришталеві матеріали поділяються на природні та штучно вирощені. Натуральні кристали дуже рідкісні, складні для вирощування штучно, обмежених за розміром і дорого. Зазвичай розглядається, коли скляний матеріал недостатній, він може працювати в непомітній легкій смузі і використовується в напівпровідниковій та лазерній промисловості.
03 Спеціальні оптичні матеріали
а. Скляний
Скляний-керамічний-це спеціальний оптичний матеріал, який не є ні склом, ні кристал, а десь посередині. Основна відмінність скла-керамічного та звичайного оптичного скла-це наявність кристалічної структури. Він має більш тонку кристалічну структуру, ніж керамічна. Він має характеристики низького коефіцієнта термічного розширення, високої міцності, високої твердості, низької щільності та надзвичайно високої стабільності. Він широко використовується при обробці плоских кристалів, стандартних метрів, великих дзеркал, лазерних гіроскопів тощо.
Коефіцієнт теплового розширення мікрокристалічних оптичних матеріалів може досягати 0,0 ± 0,2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃)
б. Карбід кремнію
Силіконовий карбід - це спеціальний керамічний матеріал, який також використовується як оптичний матеріал. Карбід кремнію має хорошу жорсткість, низький коефіцієнт термічної деформації, відмінна термічна стійкість та значний ефект зниження ваги. Він вважається основним матеріалом для легких дзеркал великого розміру і широко використовується в аерокосмічних, високопотужних лазерах, напівпровідниках та інших галузях.
Ці категорії оптичних матеріалів також можна називати оптичними медіа -матеріалами. Окрім основних категорій оптичних медіа -матеріалів, оптичних волоконних матеріалів, оптичних матеріалів, рідких кристалічних матеріалів, люмінесцентних матеріалів тощо. Все належить до оптичних матеріалів. Розробка оптичних технологій невіддільна за допомогою оптичних матеріалів. Ми з нетерпінням чекаємо прогресу оптичних матеріалів моєї країни.
Час посади: 05-2024 січня
