Prvi korak u bilo kojem optičkom proizvodnom procesu je izbor odgovarajućih optičkih materijala. Optički parametri (refraktivni indeks, abbe broj, prenosna, refleksija), fizička svojstva (tvrdoća, deformacija, sadržaj mjehurića, i čak i koeficijent temperature (termički ekspanzijski koeficijent, odnos između optičkih materijala optičkih materijala utječe na optička svojstva optičkih materijala. Performanse optičkih komponenti i sistema. Ovaj članak će ukratko uvesti zajedničke optičke materijale i njihova svojstva.
Optički materijali uglavnom su podijeljeni u tri kategorije: optički staklo, optički kristalni i posebni optički materijali.
01 Optičko staklo
Optičko staklo je amorfni (stakleni) optički srednji materijal koji može prenijeti svjetlost. Svjetlo koje prolazi kroz njega može promijeniti svoj smjer širenja, fazu i intenzitet širenja. Obično se koristi za proizvodnju optičkih komponenti poput prizmi, sočiva, ogledala, prozora i filtera u optičkim instrumentima ili sistemima. Optičko staklo ima visoku prozirnost, hemijsku stabilnost i fizičku uniformnost u strukturi i performansama. Ima specifične i precizne optičke konstante. U čvrstom stanju sa niskim temperaturama optičko staklo zadržava amorfnu strukturu visokotemperaturne tečnosti. U idealnom slučaju, unutarnja fizička i hemijska svojstva stakla, poput indeksa refrakcije, toplotni koeficijent ekspanzije, tvrdoća, toplotna provodljivost, električna provodljivost, elastični modul itd. Isti su u svim smjerovima, koja se naziva izotropy.
Glavni proizvođači optičkog stakla uključuju Schott iz Njemačke, Corning iz Sjedinjenih Država, Ohare iz Japana i domaćeg Chengdu Guangming Glass (CDGM) itd.
Dijagram indeksa za refrakciju i disperziju
Optičke krivulje za refrakcijske indekse
Krivulje predajnjom
02. Optički kristal
Optički kristal odnosi se na kristalni materijal koji se koristi u optičkim medijima. Zbog strukturnih karakteristika optičkih kristala može se široko koristiti za izradu različitih prozora, sočiva i prizmi za ultraljubičasti i infracrvene aplikacije. Prema kristalnoj strukturi, može se podijeliti u pojedinačni kristal i polikristalni. Jedan kristalni materijali imaju visoku kristalnu integritetu i propusnost lagane, kao i male ulaznog gubitka, tako da se pojedinačni kristali uglavnom koriste u optičkim kristalima.
Konkretno: zajednički UV i infracrveni kristalni materijali uključuju: kvarc (SIO2), kalcijum fluorid (CAF2), litijumski fluorid (lif), rock sol (naCl), germanijum (GE), germanijum (GE), germanijum (GE), itd.
Polarizacijski kristali: obično korišteni polarizirajuće kristale uključuju kalcit (CACO3), kvarc (SIO2), natrijum nitrat (nitrat), itd.
Ahromatski kristal: posebne disperzijske karakteristike kristala koriste se za proizvodnju akromatičnih objektivnih sočiva. Na primjer, kalcijum fluorid (CAF2) kombinira se sa staklom za formiranje akromatskog sustava koji može eliminirati sfernu aberaciju i sekundarni spektar.
Laserski kristal: Koristi se kao radni materijali za lasere sa čvrstim stanjem, poput rubina, kalcijum fluorida, neodimijum-dopirani ytrium aluminijski granet kristal itd.
Kristalni materijali su podijeljeni na prirodno i umjetno uzgajano. Prirodni kristali su vrlo rijetki, teško je rasti umjetno, ograničene veličine i skupo. Općenito se razmatraju kada je stakleni materijal nedovoljan, može raditi u nevidljivom svjetlosnom opsegu i koristi se u poluvodiču i laserskim industrijama.
03 Posebni optički materijali
a. Stakla-keramika
Staklena-keramika poseban je optički materijal koji nije ni staklo ni kristal, već negdje između. Glavna razlika između staklene keramičke i običnog optičkog stakla je prisustvo kristalne strukture. Ima finu kristalnu strukturu od keramike. Ima karakteristike niskog toplotnog koeficijenta ekspanzije, visoke čvrstoće, visoke tvrdoće, niske gustoće i izuzetno visoke stabilnosti. Široko se koristi u preradi ravnih kristala, standardnih štapova brojila, velika ogledala, laserski žiroskopi itd.
Termički koeficijent ekspanzije mikrokristalnih optičkih materijala može dostići 0,0 ± 0,2 × 10-7 / ℃ (0 ~ 50 ℃)
b. Silicijum karbid
Silicijum karbid je specijalitet keramički materijal koji se koristi i kao optički materijal. Silicijski karbid ima dobru krutost, nizak koeficijent toplotne deformacije, odličnu toplinsku stabilnost i značajan efekt smanjenja težine. Smatra se glavnim materijalom za laganu ogledala velike veličine i široko se koristi u zrakoplovstvu, laserima velike snage, poluvodiče i drugih polja.
Ove kategorije optičkih materijala mogu se nazvati i materijalima optičkih medija. Pored glavnih kategorija optičkih medijskih materijala, materijali optičkih vlakana, optičkih filmova, tekućih kristalnih materijala, luminescentnih materijala itd. Svi pripadaju optičkim materijalima. Razvoj optičke tehnologije neodvojiv je od optičke tehnologije materijala. Radujemo se napretku tehnologije optičke materijale moje zemlje.
Pošta: Jan-05-2024
