De eerste stap in elk optisch productieproces is de selectie van geschikte optische materialen. Optische parameters (brekingsindex, ABBE -getal, transmissie, reflectiviteit), fysische eigenschappen (hardheid, vervorming, bubbelgehalte, Poisson's ratio) en zelfs temperatuurkarakteristieken (thermische expansiecoëfficiënt, relatie tussen refractieve index en temperatuur) van optische materialen zullen allemaal de optische eigenschappen van optische materialen beïnvloeden. Prestaties van optische componenten en systemen. Dit artikel zal kort gemeenschappelijke optische materialen en hun eigenschappen introduceren.
Optische materialen zijn voornamelijk verdeeld in drie categorieën: optisch glas, optische kristal en speciale optische materialen.
01 optisch glas
Optisch glas is een amorf (glasachtig) optisch mediummateriaal dat licht kan overbrengen. Licht dat erdoorheen gaat, kan de voortplantingsrichting, fase en intensiteit veranderen. Het wordt vaak gebruikt om optische componenten te produceren zoals prisma's, lenzen, spiegels, ramen en filters in optische instrumenten of systemen. Optisch glas heeft een hoge transparantie, chemische stabiliteit en fysieke uniformiteit in structuur en prestaties. Het heeft specifieke en nauwkeurige optische constanten. In de vaste toestand van lage temperatuur behoudt optisch glas de amorfe structuur van de vloeibare toestand van hoge temperatuur. In het ideale geval zijn de interne fysische en chemische eigenschappen van glas, zoals brekingsindex, thermische expansiecoëfficiënt, hardheid, thermische geleidbaarheid, elektrische geleidbaarheid, elastische modulus, enz., In alle richtingen hetzelfde, die isotropie wordt genoemd.
De belangrijkste fabrikanten van optisch glas zijn Schott van Duitsland, Corning van de Verenigde Staten, Ohara van Japan en binnenlands Chengdu Guangming -glas (CDGM), enz.
Brekingsindex en dispersiediagram
Optische brekcurves van glasbrekingsindex
Transmissiekrommen
02. Optisch kristal
Optisch kristal verwijst naar het kristalmateriaal dat in optische media wordt gebruikt. Vanwege de structurele kenmerken van optische kristallen kan het op grote schaal worden gebruikt om verschillende vensters, lenzen en prisma's te maken voor ultraviolette en infraroodtoepassingen. Volgens de kristalstructuur kan het worden verdeeld in enkel kristal en polykristallijn. Enkele kristalmaterialen hebben een hoge kristalintegriteit en lichttransmissie, evenals lage ingangsverlies, dus enkele kristallen worden voornamelijk gebruikt in optische kristallen.
Specifiek: gemeenschappelijke UV- en infraroodkristalmaterialen omvatten: kwarts (SiO2), calciumfluoride (CAF2), lithiumfluoride (LIF), rotszout (NaCl), silicium (SI), Germanium (GE), etc.
Polariserende kristallen: vaak gebruikte polariserende kristallen omvatten calciet (caco3), kwarts (SiO2), natriumnitraat (nitraat), enz.
Achromatisch kristal: de speciale dispersiekenmerken van het kristal worden gebruikt om achromatische objectieve lenzen te produceren. Calciumfluoride (CAF2) wordt bijvoorbeeld gecombineerd met glas om een achromatisch systeem te vormen, dat bolvormige aberratie en secundair spectrum kan elimineren.
Laserkristal: gebruikt als werkmaterialen voor lasers vaste toestand, zoals robijn, calciumfluoride, neodymium-gedoteerd yttrium aluminium granaatkristal, enz.
Kristalmaterialen zijn onderverdeeld in natuurlijk en kunstmatig geteeld. Natuurlijke kristallen zijn zeer zeldzaam, moeilijk te groeien, beperkt in omvang en kostbaar. Over het algemeen overwogen wanneer glasmateriaal onvoldoende is, kan het werken in de niet-zichtbare lichtband en wordt het gebruikt in de halfgeleider- en laserindustrie.
03 Speciale optische materialen
A. Glas-keramisch
Glas-keramisch is een speciaal optisch materiaal dat noch glas noch kristal is, maar ergens tussenin. Het belangrijkste verschil tussen glas-keramisch en gewoon optisch glas is de aanwezigheid van kristalstructuur. Het heeft een fijnere kristalstructuur dan keramiek. Het heeft de kenmerken van lage thermische expansiecoëfficiënt, hoge sterkte, hoge hardheid, lage dichtheid en extreem hoge stabiliteit. Het wordt veel gebruikt bij de verwerking van platte kristallen, standaardmetersticks, grote spiegels, lasergyroscopen, enz.
De thermische expansiecoëfficiënt van microkristallijne optische materialen kan 0,0 ± 0,2 x 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃) bereiken
B. Siliciumcarbide
Siliciumcarbide is een speciaal keramisch materiaal dat ook wordt gebruikt als optisch materiaal. Siliciumcarbide heeft een goede stijfheid, lage thermische vervormingscoëfficiënt, uitstekende thermische stabiliteit en significant gewichtsvermindering. Het wordt beschouwd als het belangrijkste materiaal voor lichtgewicht spiegels met een grootse grootte en wordt veel gebruikt in ruimtevaart, krachtige lasers, halfgeleiders en andere velden.
Deze categorieën optische materialen kunnen ook optische mediamaterialen worden genoemd. Naast de belangrijkste categorieën optische mediamaterialen, optische vezelmaterialen, optische filmmaterialen, vloeibare kristalmaterialen, luminescerende materialen, enz. Behoren allemaal tot optische materialen. De ontwikkeling van optische technologie is onafscheidelijk van optische materiaaltechnologie. We kijken uit naar de voortgang van de optische materiaaltechnologie van mijn land.
Posttijd: Jan-05-2024
