הצגת חומרים אופטיים נפוצים

השלב הראשון בכל תהליך ייצור אופטי הוא בחירת חומרים אופטיים מתאימים. פרמטרים אופטיים (מדד שבירה, מספר ABBE, העברה, רפלקטיביות), תכונות פיזיות (קשיות, עיוות, תוכן בועה, יחס פויסון) ואפילו מאפייני טמפרטורה (מקדם התפשטות תרמית, הקשר בין אינדקס שבירה לטמפרטורה) של חומרים אופטיים כל אלה ישפיעו על המאפיינים האופטיים של חומרים אופטיים. ביצועים של רכיבים ומערכות אופטיות. מאמר זה יציג בקצרה חומרים אופטיים נפוצים ותכונותיהם.
חומרים אופטיים מחולקים בעיקר לשלוש קטגוריות: זכוכית אופטית, קריסטל אופטי וחומרים אופטיים מיוחדים.

01 זכוכית אופטית
זכוכית אופטית היא חומר בינוני אופטי אמורפי (מזוגג) שיכול להעביר אור. האור שעובר דרכו יכול לשנות את כיוון התפשטותו, שלב ועוצמתו. הוא משמש בדרך כלל לייצור רכיבים אופטיים כמו מנסרות, עדשות, מראות, חלונות ומסננים במכשירים או מערכות אופטיות. לזכוכית אופטית שקיפות גבוהה, יציבות כימית ואחידות פיזית במבנה ובביצועים. יש לו קבועים אופטיים ספציפיים ומדויקים. במצב המוצק בטמפרטורה נמוכה, זכוכית אופטית שומרת על המבנה האמורפי של המצב הנוזל בטמפרטורה גבוהה. באופן אידיאלי, התכונות הפיזיקליות והכימיות הפנימיות של זכוכית, כמו אינדקס שבירה, מקדם התפשטות תרמית, קשיות, מוליכות תרמית, מוליכות חשמלית, מודולוס אלסטי וכו ', זהים לכל הכיוונים, הנקראת איזוטרופיה.
היצרנים העיקריים של זכוכית אופטית כוללים את שוט מגרמניה, קורנינג של ארצות הברית, אוהרה מיפן, וזכוכית גואנגמינג ביתית של צ'נגדו (CDGM) וכו '.

דיאגרמת אינדקס שבירה ותרשים פיזור

עקומות אינדקס שבירה של זכוכית אופטית

עקומות העברה

02. קריסטל אופטי

קריסטל אופטי מתייחס לחומר הגביש המשמש בתקשורת אופטית. בשל המאפיינים המבניים של גבישים אופטיים, ניתן להשתמש בו באופן נרחב לייצור חלונות, עדשות ופריזמות שונות ליישומים אולטרה סגולים ואינפרא אדום. על פי מבנה הגביש, ניתן לחלק אותו לקריסטל יחיד ופולי -קריסטלי. לחומרי קריסטל בודדים יש שלמות גביש גבוהה והעברת אור, כמו גם אובדן קלט נמוך, כך שגבישים בודדים משמשים בעיקר בגבישים אופטיים.
באופן ספציפי: חומרי גביש UV ואינפרא אדום נפוצים כוללים: קוורץ (SiO2), סידן פלואוריד (CAF2), ליתיום פלואוריד (LIF), מלח סלע (NaCl), סיליקון (SI), גרמניום (GE) וכו '.
גבישים מקוטבים: גבישים מקוטבים נפוצים כוללים קלציט (CACO3), קוורץ (SiO2), נתרן חנקתי (חנקה) וכו '.
קריסטל אכרומטי: מאפייני הפיזור המיוחדים של הגביש משמשים לייצור עדשות אובייקטיביות אכרומטיות. לדוגמה, סידן פלואוריד (CAF2) משולב עם זכוכית ליצירת מערכת אכרומטית, שיכולה לחסל סטייה כדורית וספקטרום משני.
קריסטל לייזר: משמש כחומרי עבודה עבור לייזרים במצב מוצק, כמו אודם, סידן פלואוריד, גביש גרנט אלומיניום מסומם ניאודימיום, וכו '.

חומרי קריסטל מחולקים לטבעי וגדלים באופן מלאכותי. גבישים טבעיים נדירים מאוד, קשים לצמוח באופן מלאכותי, מוגבלים בגודל ויקרים. בדרך כלל נחשב כאשר חומר זכוכית אינו מספיק, הוא יכול לעבוד בפס האור הלא נראה לעין ומשמש בתעשיות המוליכים למחצה ובלייזר.

03 חומרים אופטיים מיוחדים

א. קרמיקה זכוכית
קרמיקה זכוכית היא חומר אופטי מיוחד שאינו זכוכית ולא קריסטל, אלא איפשהו בין לבין. ההבדל העיקרי בין זכוכית-קרמיית לזכוכית אופטית רגילה הוא נוכחות של מבנה גביש. יש לו מבנה גביש עדין יותר מאשר קרמיקה. יש לו מאפיינים של מקדם התפשטות תרמית נמוכה, חוזק גבוה, קשיות גבוהה, צפיפות נמוכה ויציבות גבוהה במיוחד. הוא נמצא בשימוש נרחב בעיבוד גבישים שטוחים, מקלות מטר סטנדרטיים, מראות גדולות, גירוסקופים לייזר וכו '.

מקדם ההתרחבות התרמית של חומרים אופטיים מיקרו-גבישיים יכול להגיע ל 0.0 ± 0.2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃)

ב. סיליקון קרביד

סיליקון קרביד הוא חומר קרמי מיוחד המשמש גם כחומר אופטי. לסיליקון קרביד יש קשיחות טובה, מקדם עיוות תרמי נמוך, יציבות תרמית מעולה ואפקט משמעותי להפחתת משקל. זה נחשב לחומר העיקרי למראות קלות בגודל גדול ונמצא בשימוש נרחב בלייזרים אוויריים, בעלי מוליכים למחצה, מוליכים למחצה ושדות אחרים.

קטגוריות אלה של חומרים אופטיים יכולים להיקרא גם חומרי מדיה אופטיים. בנוסף לקטגוריות העיקריות של חומרי מדיה אופטיים, חומרי סיבים אופטיים, חומרי סרט אופטי, חומרי גביש נוזלי, חומרים זוהרים וכו '. כולם שייכים לחומרים אופטיים. פיתוח טכנולוגיה אופטית אינו ניתן להפרדה מטכנולוגיית חומרים אופטיים. אנו מצפים להתקדמות הטכנולוגיה החומרית האופטית של ארצי.