Den éischte Schrëtt an all optesche Fabrikatiounsprozess ass d'Auswiel vun de passenden optesche Materialien. Optesch Parameteren (Breechungsindex, Abbe-Zuel, Transmittanz, Reflexivitéit), physikalesch Eegeschaften (Häert, Deformatioun, Blasengehalt, Poisson-Verhältnis) a souguer Temperaturcharakteristiken (thermeschen Ausdehnungskoeffizient, Bezéiung tëscht Breechungsindex an Temperatur) vun optesche Materialien beaflossen all d'optesch Eegeschafte vun optesche Materialien. Leeschtung vun optesche Komponenten a Systemer. Dësen Artikel wäert kuerz üblech optesch Materialien an hir Eegeschafte virstellen.
Optesch Materialien ginn haaptsächlech an dräi Kategorien agedeelt: Optescht Glas, optescht Kristall a speziell optesch Materialien.
01 Optescht Glas
Optescht Glas ass en amorpht (glasartegt) optescht Mediummaterial, dat Liicht duerchléise kann. Liicht, dat duerch et geet, kann seng Ausbreedungsrichtung, Phas an Intensitéit änneren. Et gëtt dacks benotzt fir optesch Komponenten wéi Prismen, Lënsen, Spigelen, Fënsteren a Filteren an opteschen Instrumenter oder Systemer ze produzéieren. Optescht Glas huet eng héich Transparenz, chemesch Stabilitéit a physikalesch Uniformitéit a Struktur a Leeschtung. Et huet spezifesch an präzis optesch Konstanten. Am festen Zoustand bei niddreger Temperatur behält optescht Glas déi amorph Struktur vum flëssegen Zoustand bei héijen Temperaturen. Am Idealfall sinn déi intern physikalesch a chemesch Eegeschafte vum Glas, wéi de Breechungsindex, den thermeschen Ausdehnungskoeffizient, d'Häert, d'thermesch Leetfäegkeet, d'elektresch Leetfäegkeet, den Elastizitéitsmodul, etc., an all Richtungen d'selwecht, wat Isotropie genannt gëtt.
Zu den Haaptproduzente vun opteschem Glas gehéieren Schott aus Däitschland, Corning aus den USA, Ohara aus Japan an dat inlännescht Chengdu Guangming Glass (CDGM) asw.
Breechungsindex an Dispersiounsdiagramm
Breechungsindexkurven vun opteschem Glas
Transmittanzkurven
02. Optesche Kristall
Optesch Kristaller bezéie sech op d'Kristallmaterial, dat an optesche Medien benotzt gëtt. Wéinst de strukturellen Eegeschafte vun optesche Kristaller kann et wäit verbreet benotzt ginn, fir verschidde Fënsteren, Lënsen a Prismen fir ultraviolett an infrarout Uwendungen ze maachen. No der Kristallstruktur kann et an Eenzelkristall a Polykristall opgedeelt ginn. Eenzelkristallmaterialien hunn eng héich Kristallintegritéit a Liichttransmittanz, souwéi e geréngen Inputverloscht, dofir ginn Eenzelkristaller haaptsächlech an optesche Kristaller benotzt.
Genauer gesot: Zu de gängigen UV- an Infraroutkristallmaterialien gehéieren: Quarz (SiO2), Kalziumfluorid (CaF2), Lithiumfluorid (LiF), Steesalz (NaCl), Silizium (Si), Germanium (Ge), etc.
Polariséierend Kristaller: Dacks benotzt polariséierend Kristaller enthalen Kalzit (CaCO3), Quarz (SiO2), Natriumnitrat (Nitrat), etc.
Achromatesche Kristall: Déi speziell Dispersiounseigenschaften vum Kristall gi benotzt fir achromatesch Objektivlënsen ze produzéieren. Zum Beispill gëtt Kalziumfluorid (CaF2) mat Glas kombinéiert fir en achromatescht System ze bilden, wat sphäresch Aberratioun an sekundärt Spektrum eliminéiere kann.
Laserkristall: gëtt als Aarbechtsmaterial fir Festkierperlaser benotzt, wéi Rubin, Kalziumfluorid, Neodym-dotierten Yttrium-Aluminium-Granatkristall, etc.
Kristallmaterialien ginn an natierlech an künstlech ugebaut ënnerdeelt. Natierlech Kristaller si ganz rar, schwéier künstlech unzebauen, limitéiert an der Gréisst a si deier. Allgemeng gëtt ugeholl, datt Glasmaterial, wann et net genuch ass, am net-sichtbare Liichtband funktionéiere kann a gëtt an der Hallefleeder- a Laserindustrie benotzt.
03 Spezial optesch Materialien
a. Glaskeramik
Glaskeramik ass e speziellt optescht Material, dat weder Glas nach Kristall ass, mä iergendwou dertëschent. Den Haaptunterschied tëscht Glaskeramik an normalem optesche Glas ass d'Präsenz vun enger Kristallstruktur. Et huet eng méi fein Kristallstruktur wéi Keramik. Et huet d'Charakteristike vun engem niddregen thermeschen Ausdehnungskoeffizient, héijer Festigkeit, héijer Häert, gerénger Dicht an extrem héijer Stabilitéit. Et gëtt wäit verbreet bei der Veraarbechtung vu flaache Kristaller, Standard-Meterstaafen, grousse Spigelen, Lasergyroskopen, etc. benotzt.
Den thermeschen Ausdehnungskoeffizient vu mikrokristalline optesche Materialien kann 0,0 ± 0,2 × 10-7 / ℃ (0 ~ 50 ℃) erreechen.
b. Siliziumkarbid
Siliziumkarbid ass e speziellt Keramikmaterial, dat och als optescht Material benotzt gëtt. Siliziumkarbid huet eng gutt Steifheet, e niddrege thermesche Verformungskoeffizient, eng exzellent thermesch Stabilitéit an e bedeitende Gewiichtsreduktiounseffekt. Et gëllt als dat Haaptmaterial fir grouss, liicht Spigelen a gëtt wäit verbreet an der Loft- a Raumfaart, Héichleistungslaseren, Hallefleeder an anere Beräicher benotzt.
Dës Kategorien vun optesche Materialien kënnen och als optesch Mediematerial bezeechent ginn. Nieft den Haaptkategorien vun optesche Mediematerialien gehéieren optesch Fasermaterialien, optesch Filmmaterialien, Flëssegkristallmaterialien, lumineszent Materialien, etc. all zu den optesche Materialien. D'Entwécklung vun der optescher Technologie ass onzertrennlech vun der optescher Materialtechnologie. Mir freeën eis op de Fortschrëtt vun der optescher Materialtechnologie vu mengem Land.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 05. Januar 2024
