Die eerste stap in enige optiese vervaardigingsproses is die keuse van toepaslike optiese materiale. Optiese parameters (brekingsindeks, Abbe-getal, transmissie, reflektiwiteit), fisiese eienskappe (hardheid, vervorming, borrelinhoud, Poisson se verhouding), en selfs temperatuurkenmerke (termiese uitsettingskoëffisiënt, verhouding tussen brekingsindeks en temperatuur) van optiese materiale Alles sal beïnvloed die optiese eienskappe van optiese materiale. Werkverrigting van optiese komponente en stelsels. Hierdie artikel sal kortliks algemene optiese materiale en hul eienskappe bekendstel.
Optiese materiale word hoofsaaklik in drie kategorieë verdeel: optiese glas, optiese kristal en spesiale optiese materiale.
01 Optiese glas
Optiese glas is 'n amorfe (glasagtige) optiese medium materiaal wat lig kan deurlaat. Lig wat daardeur beweeg, kan sy voortplantingsrigting, fase en intensiteit verander. Dit word algemeen gebruik om optiese komponente soos prismas, lense, spieëls, vensters en filters in optiese instrumente of stelsels te vervaardig. Optiese glas het hoë deursigtigheid, chemiese stabiliteit en fisiese eenvormigheid in struktuur en werkverrigting. Dit het spesifieke en akkurate optiese konstantes. In die lae-temperatuur vaste toestand, behou optiese glas die amorfe struktuur van die hoë-temperatuur vloeibare toestand. Ideaal gesproke is die interne fisiese en chemiese eienskappe van glas, soos brekingsindeks, termiese uitsettingskoëffisiënt, hardheid, termiese geleidingsvermoë, elektriese geleidingsvermoë, elastiese modulus, ens., dieselfde in alle rigtings, wat isotropie genoem word.
Die belangrikste vervaardigers van optiese glas sluit in Schott van Duitsland, Corning van die Verenigde State, Ohara van Japan, en huishoudelike Chengdu Guangming Glass (CDGM), ens.
Brekingsindeks en dispersiediagram
optiese glas brekingsindeks kurwes
Transmissiekrommes
02. Optiese kristal
Optiese kristal verwys na die kristalmateriaal wat in optiese media gebruik word. As gevolg van die strukturele eienskappe van optiese kristalle, kan dit wyd gebruik word om verskeie vensters, lense en prismas vir ultraviolet en infrarooi toepassings te maak. Volgens die kristalstruktuur kan dit in enkelkristal en polikristallyn verdeel word. Enkelkristalmateriale het hoë kristalintegriteit en ligoordrag, sowel as lae insetverlies, so enkelkristalle word hoofsaaklik in optiese kristalle gebruik.
Spesifiek: Algemene UV- en infrarooi kristalmateriale sluit in: kwarts (SiO2), kalsiumfluoried (CaF2), litiumfluoried (LiF), rotssout (NaCl), silikon (Si), germanium (Ge), ens.
Polariserende kristalle: Algemeen gebruikte polariserende kristalle sluit in kalsiet (CaCO3), kwarts (SiO2), natriumnitraat (nitraat), ens.
Achromatiese kristal: Die spesiale verspreidingseienskappe van die kristal word gebruik om achromatiese objektiewe lense te vervaardig. Byvoorbeeld, kalsiumfluoried (CaF2) word met glas gekombineer om 'n achromatiese sisteem te vorm, wat sferiese aberrasie en sekondêre spektrum kan uitskakel.
Laserkristal: gebruik as werkmateriaal vir vastestoflasers, soos robyn, kalsiumfluoried, neodymium-gedoteerde yttrium aluminium granaat kristal, ens.
Kristal materiaal word verdeel in natuurlike en kunsmatig gegroei. Natuurlike kristalle is baie skaars, moeilik om kunsmatig te groei, beperk in grootte en duur. Oor die algemeen beskou as glasmateriaal onvoldoende is, kan dit in die nie-sigbare ligband werk en word dit in die halfgeleier- en laserindustrieë gebruik.
03 Spesiale optiese materiale
a. Glas-keramiek
Glaskeramiek is 'n spesiale optiese materiaal wat nie glas of kristal is nie, maar iewers tussenin. Die belangrikste verskil tussen glaskeramiek en gewone optiese glas is die teenwoordigheid van kristalstruktuur. Dit het 'n fyner kristalstruktuur as keramiek. Dit het die kenmerke van lae termiese uitsettingskoëffisiënt, hoë sterkte, hoë hardheid, lae digtheid en uiters hoë stabiliteit. Dit word wyd gebruik in die verwerking van plat kristalle, standaard meterstokke, groot spieëls, lasergyroskope, ens.
Die termiese uitsettingskoëffisiënt van mikrokristallyne optiese materiale kan 0.0±0.2×10-7/℃ (0~50℃) bereik.
b. Silikonkarbied
Silikonkarbied is 'n spesiale keramiekmateriaal wat ook as optiese materiaal gebruik word. Silikonkarbied het goeie styfheid, lae termiese vervormingskoëffisiënt, uitstekende termiese stabiliteit en aansienlike gewigverminderingseffek. Dit word beskou as die hoofmateriaal vir groot-grootte liggewigspieëls en word wyd gebruik in lugvaart, hoëkraglasers, halfgeleiers en ander velde.
Hierdie kategorieë optiese materiale kan ook optiese mediamateriaal genoem word. Benewens die hoofkategorieë optiese mediamateriale, behoort optiese veselmateriale, optiese filmmateriale, vloeibare kristalmateriale, luminescerende materiale, ens. almal tot optiese materiale. Die ontwikkeling van optiese tegnologie is onafskeidbaar van optiese materiaal tegnologie. Ons sien uit na die vordering van my land se optiese materiaal tegnologie.
Postyd: Jan-05-2024
