Pirmais solis jebkurā optiskās ražošanas procesā ir atbilstošu optisko materiālu izvēle. Optiskie parametri (refrakcijas indekss, abbe numurs, caurlaidība, atstarošanās), fizikālās īpašības (cietība, deformācija, burbuļu saturs, Puasona attiecība) un pat temperatūras raksturlielumi (termiskās izplešanās koeficients, attiecība starp refrakcijas indeksu un temperatūru), kas visi ietekmēs optisko materiālu optiskās īpašības. Optisko komponentu un sistēmu veiktspēja. Šis raksts īsi iepazīstinās ar parastiem optiskajiem materiāliem un to īpašībām.
Optiskie materiāli galvenokārt tiek sadalīti trīs kategorijās: optiskais stikls, optiskais kristāls un īpašie optiskie materiāli.
01 Optiskais stikls
Optiskais stikls ir amorfs (stiklveida) optiskais vidējais materiāls, kas var pārraidīt gaismu. Gaisma caur to var mainīt savu izplatīšanās virzienu, fāzi un intensitāti. To parasti izmanto, lai iegūtu optiskus komponentus, piemēram, prizmas, objektīvus, spoguļus, logus un filtrus optiskos instrumentos vai sistēmās. Optiskajam stiklam ir augsta caurspīdīgums, ķīmiskā stabilitāte un struktūras un veiktspējas fiziskā vienveidība. Tam ir specifiskas un precīzas optiskās konstantes. Zemas temperatūras cietvielu stāvoklī optiskais stikls saglabā augstas temperatūras šķidruma stāvokļa amorfo struktūru. Ideālā gadījumā stikla iekšējās fizikālās un ķīmiskās īpašības, piemēram, refrakcijas indekss, termiskās izplešanās koeficients, cietība, siltumvadītspēja, elektriskā vadītspēja, elastības modulis utt., Ir vienādas visos virzienos, ko sauc par izotropiju.
Galvenie optiskā stikla ražotāji ir Schott of Vācijas, Amerikas Savienoto Valstu Corning, Ohara no Japānas un mājas Chengdu Guangming Glass (CDGM) utt.
Refrakcijas indekss un izkliedes diagramma
Optiskā stikla refrakcijas indeksa līknes
Caurlaidības līknes
02. Optiskais kristāls
Optiskais kristāls attiecas uz kristāla materiālu, ko izmanto optiskajā vidē. Sakarā ar optisko kristālu strukturālajām īpašībām to var plaši izmantot, lai izveidotu dažādus logus, objektīvus un prizmas ultravioleto un infrasarkano staru lietojumprogrammām. Saskaņā ar kristāla struktūru to var iedalīt viena kristāla un polikristāliskā. Atsevišķu kristālu materiāliem ir augsta kristāla integritāte un viegla caurlaidība, kā arī zemi ieejas zudumi, tāpēc vienus kristālus galvenokārt izmanto optiskos kristālos.
Konkrēti: parastie UV un infrasarkanie kristāla materiāli ietver: kvarcu (SiO2), kalcija fluorīdu (CAF2), litija fluorīdu (LIF), akmens sāls (NaCl), silīcija (SI), germānijs (GE) utt.
Polarizējošie kristāli: parasti izmantotie polarizējošie kristāli ietver kalcītu (CACO3), kvarcu (SiO2), nātrija nitrātu (nitrāts) utt.
Ahromatiskais kristāls: kristāla īpašās izkliedes īpašības tiek izmantotas ahromatisko objektīvu ražošanai. Piemēram, kalcija fluorīds (CAF2) tiek apvienots ar stiklu, lai veidotu ahromatisku sistēmu, kas var novērst sfērisko aberāciju un sekundāro spektru.
Lāzera kristāls: izmanto kā cietvielu lāzeru, piemēram, rubīna, kalcija fluorīda, neodīma leģēta yttrium alumīnija granāta kristāla utt.
Kristāla materiāli ir sadalīti dabiski un mākslīgi audzēti. Dabiskie kristāli ir ļoti reti sastopami, grūti audzējami mākslīgi, ierobežoti un dārgi. Parasti tiek uzskatīts, kad stikla materiāls nav pietiekams, tas var darboties neredzamā gaismas joslā un tiek izmantots pusvadītāju un lāzera rūpniecībā.
03 Īpašie optiskie materiāli
a. Stikla keramikas
Stikla keramika ir īpašs optiskais materiāls, kas nav ne stikls, ne kristāls, bet gan kaut kur pa vidu. Galvenā atšķirība starp stikla keramikas un parasto optisko stiklu ir kristāla struktūras klātbūtne. Tam ir smalkāka kristāla struktūra nekā keramikā. Tam ir zemas termiskās izplešanās koeficienta, augstas stiprības, augstas cietības, zema blīvuma un ārkārtīgi augstas stabilitātes īpašības. To plaši izmanto plakanu kristālu, standarta skaitītāja nūju, lielo spoguļu, lāzera žiroskopu utt. Apstrādē utt.
Mikrokristālisko optisko materiālu termiskās izplešanās koeficients var sasniegt 0,0 ± 0,2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃)
b. Silīcija karbīds
Silīcija karbīds ir īpašs keramikas materiāls, ko izmanto arī kā optisko materiālu. Silīcija karbīdam ir labs stingrība, zema termiskā deformācijas koeficients, lieliska termiskā stabilitāte un ievērojams svara samazināšanas efekts. Tas tiek uzskatīts par galveno materiālu liela izmēra vieglajiem spoguļiem, un to plaši izmanto kosmiskajā kosmosā, lieljaudas lāzeros, pusvadītājos un citos laukos.
Šīs optisko materiālu kategorijas var saukt arī par optiskajiem materiāliem. Papildus galvenajām optisko materiālu materiālu kategorijām, optisko šķiedru materiāliem, optisko plēvju materiāliem, šķidriem kristāla materiāliem, luminiscējošiem materiāliem utt. Visi pieder optiskajiem materiāliem. Optiskās tehnoloģijas attīstība nav atdalāma no optisko materiālu tehnoloģijas. Mēs ceram uz manas valsts optisko materiālu tehnoloģijas progresu.
Pasta laiks: janvāris-05-244
