Herhangi bir optik üretim prosesindeki ilk adım, uygun optik malzemelerin seçimidir. Optik malzemelerin optik parametreleri (kırılma indisi, Abbe sayısı, geçirgenlik, yansıtma), fiziksel özellikler (sertlik, deformasyon, kabarcık içeriği, Poisson oranı) ve hatta sıcaklık özellikleri (termal genleşme katsayısı, kırılma indisi ile sıcaklık arasındaki ilişki) Hepsi etkileyecektir optik malzemelerin optik özellikleri. Optik bileşenlerin ve sistemlerin performansı. Bu makale, yaygın olarak kullanılan optik malzemeleri ve bunların özelliklerini kısaca tanıtacaktır.
Optik malzemeler esas olarak üç kategoriye ayrılır: Optik cam, optik kristal ve Özel optik malzemeler.
01 Optik Cam
Optik cam, ışığı iletebilen amorf (camsı) bir optik ortam malzemesidir. İçinden geçen ışık yayılma yönünü, fazını ve yoğunluğunu değiştirebilir. Optik alet veya sistemlerde prizma, mercek, ayna, pencere ve filtre gibi optik bileşenlerin üretilmesinde yaygın olarak kullanılır. Optik cam, yapı ve performans açısından yüksek şeffaflığa, kimyasal stabiliteye ve fiziksel tekdüzeliğe sahiptir. Spesifik ve doğru optik sabitlere sahiptir. Düşük sıcaklıktaki katı halde optik cam, yüksek sıcaklıktaki sıvı durumun amorf yapısını korur. İdeal olarak camın kırılma indisi, termal genleşme katsayısı, sertlik, termal iletkenlik, elektriksel iletkenlik, elastik modül vb. gibi iç fiziksel ve kimyasal özellikleri izotropi olarak adlandırılan her yönde aynıdır.
Optik camın ana üreticileri arasında Almanya'dan Schott, Amerika Birleşik Devletleri'nden Corning, Japonya'dan Ohara ve yerli Chengdu Guangming Glass (CDGM) vb. yer almaktadır.
Kırılma indisi ve dağılım diyagramı
optik cam kırılma indisi eğrileri
Geçirgenlik eğrileri
02. Optik kristal
Optik kristal, optik ortamda kullanılan kristal malzemeyi ifade eder. Optik kristallerin yapısal özellikleri nedeniyle, morötesi ve kızılötesi uygulamalara yönelik çeşitli pencereler, mercekler ve prizmaların yapımında yaygın olarak kullanılabilir. Kristal yapısına göre tek kristal ve polikristal olarak ikiye ayrılabilir. Tek kristal malzemeler yüksek kristal bütünlüğüne ve ışık geçirgenliğine ve ayrıca düşük giriş kaybına sahiptir, bu nedenle tek kristaller esas olarak optik kristallerde kullanılır.
Spesifik olarak: Yaygın UV ve kızılötesi kristal malzemeleri şunları içerir: kuvars (SiO2), kalsiyum florür (CaF2), lityum florür (LiF), kaya tuzu (NaCl), silikon (Si), germanyum (Ge), vb.
Polarize edici kristaller: Yaygın olarak kullanılan polarize edici kristaller arasında kalsit (CaCO3), kuvars (SiO2), sodyum nitrat (nitrat) vb. bulunur.
Akromatik kristal: Kristalin özel dağılım özellikleri, akromatik objektif lenslerin üretiminde kullanılır. Örneğin, kalsiyum florür (CaF2), küresel sapmayı ve ikincil spektrumu ortadan kaldırabilen akromatik bir sistem oluşturmak için camla birleştirilir.
Lazer kristali: yakut, kalsiyum florür, neodimyum katkılı itriyum alüminyum garnet kristali vb. gibi katı hal lazerleri için çalışma malzemeleri olarak kullanılır.
Kristal malzemeler doğal ve yapay olarak yetiştirilen olarak ikiye ayrılır. Doğal kristaller çok nadirdir, yapay olarak yetiştirilmesi zordur, boyutları sınırlıdır ve pahalıdır. Genellikle cam malzemenin yetersiz olduğu durumlarda düşünülür, görünmeyen ışık bandında çalışabilmekte, yarı iletken ve lazer endüstrilerinde kullanılmaktadır.
03 Özel optik malzemeler
A. Cam-seramik
Cam-seramik, ne cam ne de kristal olan, ikisinin arasında bir yerde bulunan özel bir optik malzemedir. Cam-seramik ile sıradan optik cam arasındaki temel fark, kristal yapının varlığıdır. Seramiğe göre daha ince kristal yapıya sahiptir. Düşük termal genleşme katsayısı, yüksek mukavemet, yüksek sertlik, düşük yoğunluk ve son derece yüksek stabilite özelliklerine sahiptir. Düz kristallerin, standart ölçüm çubuklarının, büyük aynaların, lazer jiroskoplarının vb. işlenmesinde yaygın olarak kullanılır.
Mikrokristalin optik malzemelerin termal genleşme katsayısı 0,0±0,2×10-7/°C'ye (0~50°C) ulaşabilir
B. Silisyum Karbür
Silisyum karbür, optik malzeme olarak da kullanılan özel bir seramik malzemedir. Silisyum karbür iyi bir sertliğe, düşük termal deformasyon katsayısına, mükemmel termal stabiliteye ve önemli ağırlık azaltma etkisine sahiptir. Büyük boyutlu hafif aynaların ana malzemesi olarak kabul edilir ve havacılık, yüksek güçlü lazerler, yarı iletkenler ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır.
Bu optik malzeme kategorileri aynı zamanda optik ortam malzemeleri olarak da adlandırılabilir. Optik medya malzemelerinin ana kategorilerine ek olarak, optik fiber malzemeler, optik film malzemeleri, sıvı kristal malzemeler, ışıldayan malzemeler vb. hepsi optik malzemelere aittir. Optik teknolojinin gelişimi optik malzeme teknolojisinden ayrılamaz. Ülkemin optik malzeme teknolojisindeki ilerlemeyi sabırsızlıkla bekliyoruz.
Gönderim zamanı: Ocak-05-2024
