Ang unang hakbang sa anumang optical na proseso ng pagmamanupaktura ay ang pagpili ng naaangkop na mga optical na materyales. Ang mga optical na mga parameter (refractive index, abbe number, transmittance, reflectivity), mga pisikal na katangian (katigasan, pagpapapangit, nilalaman ng bubble, ratio ng Poisson), at kahit na mga katangian ng temperatura (thermal expansion coefficient, relasyon sa pagitan ng refractive index at temperatura) ng mga optical na materyales ay makakaapekto sa mga optical na katangian ng mga optical na materyales. Pagganap ng mga optical na sangkap at system. Ang artikulong ito ay maikli ang pagpapakilala ng mga karaniwang optical na materyales at ang kanilang mga pag -aari.
Ang mga optical na materyales ay pangunahing nahahati sa tatlong kategorya: optical glass, optical crystal at mga espesyal na optical na materyales.
01 Optical Glass
Ang Optical Glass ay isang amorphous (glassy) optical medium material na maaaring magpadala ng ilaw. Ang ilaw na dumadaan dito ay maaaring baguhin ang direksyon ng pagpapalaganap, phase at intensity. Karaniwang ginagamit ito upang makabuo ng mga optical na sangkap tulad ng mga prismo, lente, salamin, bintana at mga filter sa mga optical na instrumento o system. Ang optical glass ay may mataas na transparency, katatagan ng kemikal at pisikal na pagkakapareho sa istraktura at pagganap. Mayroon itong tiyak at tumpak na optical constants. Sa mababang temperatura solidong estado, ang optical glass ay nagpapanatili ng amorphous na istraktura ng estado ng likidong may mataas na temperatura. Sa isip, ang panloob na pisikal at kemikal na mga katangian ng baso, tulad ng refractive index, thermal expansion coefficient, tigas, thermal conductivity, electrical conductivity, nababanat na modulus, atbp, ay pareho sa lahat ng mga direksyon, na tinatawag na isotropy.
Ang pangunahing tagagawa ng optical glass ay kinabibilangan ng Schott ng Alemanya, Corning ng Estados Unidos, Ohara ng Japan, at domestic Chengdu Guangming Glass (CDGM), atbp.
Refractive index at pagkakalat ng diagram
Optical glass refractive index curves
Mga curves ng transmittance
02. Optical Crystal
Ang optical crystal ay tumutukoy sa materyal na kristal na ginamit sa optical media. Dahil sa mga istrukturang katangian ng mga optical crystals, maaari itong malawakang magamit upang makagawa ng iba't ibang mga bintana, lente, at prismo para sa mga ultraviolet at infrared application. Ayon sa istraktura ng kristal, maaari itong nahahati sa solong kristal at polycrystalline. Ang mga solong kristal na materyales ay may mataas na integridad ng kristal at light transmittance, pati na rin ang mababang pagkawala ng input, kaya ang mga solong kristal ay pangunahing ginagamit sa mga optical crystals.
Partikular: Karaniwang UV at Infrared Crystal Materials ay kinabibilangan ng: Quartz (SIO2), Calcium Fluoride (CAF2), Lithium Fluoride (LIF), Rock Salt (NACl), Silicon (SI), Germanium (GE), atbp.
Polarizing Crystals: Karaniwang ginagamit na polarizing crystals ay may kasamang calcite (CACO3), quartz (SIO2), sodium nitrate (nitrate), atbp.
Achromatic Crystal: Ang mga espesyal na katangian ng pagpapakalat ng kristal ay ginagamit upang gumawa ng mga lente ng layunin ng achromatic. Halimbawa, ang calcium fluoride (CAF2) ay pinagsama sa baso upang makabuo ng isang achromatic system, na maaaring matanggal ang spherical aberration at pangalawang spectrum.
Laser Crystal: Ginamit bilang mga materyales na nagtatrabaho para sa mga solid-state laser, tulad ng ruby, calcium fluoride, neodymium-doped yttrium aluminyo garnet crystal, atbp.
Ang mga materyales sa kristal ay nahahati sa natural at artipisyal na lumago. Ang mga likas na kristal ay napakabihirang, mahirap na lumago nang artipisyal, limitado sa laki, at magastos. Karaniwan na isinasaalang-alang kapag ang materyal na salamin ay hindi sapat, maaari itong gumana sa hindi nakikita na light band at ginagamit sa industriya ng semiconductor at laser.
03 Mga Espesyal na Optical Material
a. Glass-Ceramic
Ang Glass-Ceramic ay isang espesyal na optical material na hindi baso o kristal, ngunit sa isang lugar sa pagitan. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng glass-ceramic at ordinaryong optical glass ay ang pagkakaroon ng istraktura ng kristal. Mayroon itong mas pinong kristal na istraktura kaysa sa ceramic. Mayroon itong mga katangian ng mababang koepisyent ng pagpapalawak ng thermal, mataas na lakas, mataas na tigas, mababang density, at napakataas na katatagan. Malawakang ginagamit ito sa pagproseso ng mga flat crystals, standard meter sticks, malalaking salamin, laser gyroscope, atbp.
Ang thermal expansion coefficient ng microcrystalline optical na materyales ay maaaring umabot sa 0.0 ± 0.2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃)
b. Silicon Carbide
Ang Silicon Carbide ay isang specialty ceramic material na ginagamit din bilang isang optical material. Ang silikon na karbida ay may mahusay na higpit, mababang koepisyent ng thermal deform, mahusay na katatagan ng thermal, at makabuluhang epekto ng pagbawas ng timbang. Ito ay itinuturing na pangunahing materyal para sa mga malalaking sukat na magaan na salamin at malawakang ginagamit sa aerospace, mataas na lakas na laser, semiconductors at iba pang mga patlang.
Ang mga kategoryang ito ng mga optical na materyales ay maaari ding tawaging optical media material. Bilang karagdagan sa mga pangunahing kategorya ng mga optical media material, optical fiber materials, optical film material, likidong kristal na materyales, luminescent na materyales, atbp. Lahat ay kabilang sa mga optical na materyales. Ang pag -unlad ng optical na teknolohiya ay hindi mahihiwalay mula sa optical material na teknolohiya. Inaasahan namin ang pag -unlad ng optical material na teknolohiya ng aking bansa.
Oras ng Mag-post: Jan-05-2024
