Першым крокам у любым працэсе вытворчасці аптыкі з'яўляецца выбар адпаведных аптычных матэрыялаў. Аптычныя параметры (паказчык праламлення, лік Абэ, каэфіцыент праламлення, адбівальная здольнасць), фізічныя ўласцівасці (цвёрдасць, дэфармацыя, утрыманне бурбалак, каэфіцыент Пуасона) і нават тэмпературныя характарыстыкі (каэфіцыент цеплавога пашырэння, залежнасць паміж паказчыкам праламлення і тэмпературай) аптычных матэрыялаў. Усё гэта паўплывае аптычныя ўласцівасці аптычных матэрыялаў. Прадукцыйнасць аптычных кампанентаў і сістэм. У гэтым артыкуле будуць коратка прадстаўлены распаўсюджаныя аптычныя матэрыялы і іх уласцівасці.
Аптычныя матэрыялы ў асноўным дзеляцца на тры катэгорыі: аптычнае шкло, аптычны крышталь і спецыяльныя аптычныя матэрыялы.
01 Аптычнае шкло
Аптычнае шкло - гэта аморфны (шклопадобны) матэрыял аптычнага асяроддзя, які можа прапускаць святло. Святло, якое праходзіць праз яго, можа змяняць кірунак распаўсюджвання, фазу і інтэнсіўнасць. Ён звычайна выкарыстоўваецца для вытворчасці аптычных кампанентаў, такіх як прызмы, лінзы, люстэркі, вокны і фільтры ў аптычных прыборах або сістэмах. Аптычнае шкло мае высокую празрыстасць, хімічную ўстойлівасць і фізічную аднастайнасць структуры і характарыстык. Ён мае пэўныя і дакладныя аптычныя канстанты. У нізкатэмпературным цвёрдым стане аптычнае шкло захоўвае аморфную структуру высокатэмпературнага вадкага стану. У ідэале ўнутраныя фізічныя і хімічныя ўласцівасці шкла, такія як паказчык праламлення, каэфіцыент цеплавога пашырэння, цвёрдасць, цеплаправоднасць, электраправоднасць, модуль пругкасці і інш., аднолькавыя ва ўсіх напрамках, што называецца ізатрапіяй.
Асноўныя вытворцы аптычнага шкла: Schott з Германіі, Corning з ЗША, Ohara з Японіі і айчыннае шкло Chengdu Guangming Glass (CDGM) і інш.
Паказчык праламлення і дысперсійная дыяграма
крывыя паказчыка праламлення аптычнага шкла
Крывыя прапускання
02. Аптычны крышталь
Аптычны крышталь адносіцца да крышталічнага матэрыялу, які выкарыстоўваецца ў аптычных носьбітах. Дзякуючы структурным характарыстыкам аптычных крышталяў, ён можа быць шырока выкарыстаны для вырабу розных вокнаў, лінзаў і прызмаў для ультрафіялетавых і інфрачырвоных прымянення. Па крышталічнай структуры яго можна падзяліць на монакрышталічны і полікрышталічны. Манакрышталічныя матэрыялы маюць высокую цэласнасць крышталя і прапусканне святла, а таксама нізкія ўваходныя страты, таму монакрышталі ў асноўным выкарыстоўваюцца ў аптычных крышталях.
Дакладней: да распаўсюджаных ультрафіялетавых і інфрачырвоных крышталічных матэрыялаў адносяцца: кварц (SiO2), фтарыд кальцыя (CaF2), фтарыд літыя (LiF), каменная соль (NaCl), крэмній (Si), германій (Ge) і інш.
Палярызацыйныя крышталі: часта выкарыстоўваюцца палярызацыйныя крышталі ўключаюць кальцыт (CaCO3), кварц (SiO2), нітрат натрыю (нітрат) і г.д.
Ахраматычны крышталь: спецыяльныя характарыстыкі дысперсіі крышталя выкарыстоўваюцца для вытворчасці ахраматычных лінзаў аб'ектыва. Напрыклад, фтарыд кальцыя (CaF2) спалучаецца са шклом для фарміравання ахраматычнай сістэмы, якая можа ліквідаваць сферычную аберацыю і другасны спектр.
Лазерны крышталь: выкарыстоўваецца ў якасці рабочых матэрыялаў для цвёрдацельных лазераў, такіх як лал, фтарыд кальцыя, легіраваны неадымам ітрыева-алюмініевы крышталь граната і г.д.
Крыштальныя матэрыялы дзеляцца на натуральныя і штучна вырашчаныя. Прыродныя крышталі вельмі рэдкія, штучна вырошчваць іх складана, памер абмежаваны і каштуе дорага. Як правіла, калі шкла недастаткова, яно можа працаваць у дыяпазоне нябачнага святла і выкарыстоўваецца ў паўправадніковай і лазернай прамысловасці.
03 Спецыяльныя аптычныя матэрыялы
а. Шклокерамічная
Шклокераміка - гэта асаблівы аптычны матэрыял, які не з'яўляецца ні шклом, ні крышталем, а дзесьці пасярэдзіне. Асноўнае адрозненне шклокерамікі ад звычайнага аптычнага шкла - наяўнасць крышталічнай структуры. Ён мае больш тонкую крышталічную структуру, чым кераміка. Ён мае такія характарыстыкі, як нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння, высокая трываласць, высокая цвёрдасць, нізкая шчыльнасць і надзвычай высокая стабільнасць. Ён шырока выкарыстоўваецца ў апрацоўцы плоскіх крышталяў, стандартных метраў, вялікіх люстэркаў, лазерных гіраскопаў і г.д.
Каэфіцыент цеплавога пашырэння мікракрышталічных аптычных матэрыялаў можа дасягаць 0,0±0,2×10-7/℃ (0~50℃)
б. Карбід крэмнію
Карбід крэмнія - гэта спецыяльны керамічны матэрыял, які таксама выкарыстоўваецца ў якасці аптычнага матэрыялу. Карбід крэмнію мае добрую калянасць, нізкі каэфіцыент цеплавой дэфармацыі, выдатную тэрмічную стабільнасць і значны эфект зніжэння вагі. Ён лічыцца асноўным матэрыялам для лёгкіх люстэркаў вялікага памеру і шырока выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай прамысловасці, магутных лазерах, паўправадніках і іншых галінах.
Гэтыя катэгорыі аптычных матэрыялаў таксама можна назваць матэрыяламі аптычных носьбітаў. У дадатак да асноўных катэгорый матэрыялаў для аптычных носьбітаў, матэрыялы з аптычнага валакна, матэрыялы з аптычнай плёнкі, вадкакрысталічныя матэрыялы, люмінесцэнтныя матэрыялы і г.д. належаць да аптычных матэрыялаў. Развіццё аптычных тэхналогій неаддзельна ад тэхналогіі аптычных матэрыялаў. Мы з нецярпеннем чакаем прагрэсу ў тэхналогіі аптычных матэрыялаў у маёй краіне.
Час публікацыі: 5 студзеня 2024 г
