Langkah pertama dalam proses pembuatan optik apa pun adalah pemilihan bahan optik yang sesuai. Parameter optik (indeks bias, jumlah abbe, transmitansi, reflektifitas), sifat fisik (kekerasan, deformasi, kandungan gelembung, rasio Poisson), dan bahkan karakteristik suhu (koefisien ekspansi termal, hubungan antara indeks refraktif dan suhu) bahan optik semuanya akan mempengaruhi sifat optik bahan optik. Kinerja komponen dan sistem optik. Artikel ini akan secara singkat memperkenalkan bahan optik umum dan propertinya.
Bahan optik terutama dibagi menjadi tiga kategori: kaca optik, kristal optik dan bahan optik khusus.
01 Kaca Optik
Kaca optik adalah bahan media optik amorf (kaca) yang dapat mentransmisikan cahaya. Cahaya yang melewati itu dapat mengubah arah, fase, dan intensitas propagasi. Ini biasanya digunakan untuk menghasilkan komponen optik seperti prisma, lensa, cermin, jendela dan filter dalam instrumen atau sistem optik. Kaca optik memiliki transparansi tinggi, stabilitas kimia dan keseragaman fisik dalam struktur dan kinerja. Ini memiliki konstanta optik yang spesifik dan akurat. Dalam keadaan padat suhu rendah, kaca optik mempertahankan struktur amorf dari keadaan cair suhu tinggi. Idealnya, sifat fisik dan kimia internal kaca, seperti indeks bias, koefisien ekspansi termal, kekerasan, konduktivitas termal, konduktivitas listrik, modulus elastis, dll., Adalah sama di semua arah, yang disebut isotropi.
Produsen utama kaca optik termasuk Schott dari Jerman, Corning dari Amerika Serikat, Ohara dari Jepang, dan Glass Guangming Glass (CDGM) domestik, dll.
Indeks bias dan diagram dispersi
kurva indeks bias kaca optik
Kurva transmitansi
02. Kristal Optik
Kristal optik mengacu pada bahan kristal yang digunakan dalam media optik. Karena karakteristik struktural kristal optik, dapat banyak digunakan untuk membuat berbagai jendela, lensa, dan prisma untuk aplikasi ultraviolet dan inframerah. Menurut struktur kristal, itu dapat dibagi menjadi kristal tunggal dan polikristalin. Bahan kristal tunggal memiliki integritas kristal tinggi dan transmitansi cahaya, serta kehilangan input rendah, sehingga kristal tunggal terutama digunakan dalam kristal optik.
Secara khusus: UV umum dan bahan kristal inframerah meliputi: kuarsa (SiO2), kalsium fluorida (CAF2), lithium fluoride (LIF), garam batu (NaCl), silikon (SI), germanium (GE), dll.
Kristal Polarisasi: Kristal polarisasi yang umum digunakan termasuk kalsit (CaCO3), kuarsa (SiO2), natrium nitrat (nitrat), dll.
Achromatic Crystal: Karakteristik dispersi khusus kristal digunakan untuk memproduksi lensa objektif achromatic. Misalnya, kalsium fluoride (CAF2) dikombinasikan dengan kaca untuk membentuk sistem achromatic, yang dapat menghilangkan penyimpangan bola dan spektrum sekunder.
Laser Crystal: Digunakan sebagai bahan kerja untuk laser solid-state, seperti ruby, kalsium fluoride, kristal garnet aluminium yttrium yang didoping neodymium, dll.
Bahan kristal dibagi menjadi alami dan ditanam secara artifisial. Kristal alami sangat langka, sulit untuk tumbuh secara artifisial, ukurannya terbatas, dan mahal. Umumnya dipertimbangkan ketika bahan kaca tidak cukup, ia dapat bekerja di pita cahaya yang tidak terlihat dan digunakan dalam industri semikonduktor dan laser.
03 Bahan Optik Khusus
A. Glass-Ceramic
Kaca-keramik adalah bahan optik khusus yang bukan kaca atau kristal, tetapi di suatu tempat di antaranya. Perbedaan utama antara kaca optik-keramik dan kaca biasa adalah adanya struktur kristal. Ini memiliki struktur kristal yang lebih halus dari keramik. Ini memiliki karakteristik koefisien ekspansi termal rendah, kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, kepadatan rendah, dan stabilitas yang sangat tinggi. Ini banyak digunakan dalam pemrosesan kristal datar, tongkat meter standar, cermin besar, laser giroskop, dll.
Koefisien ekspansi termal dari bahan optik mikrokristalin dapat mencapai 0,0 ± 0,2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃)
B. Silikon karbida
Silicon carbide adalah bahan keramik khusus yang juga digunakan sebagai bahan optik. Silikon karbida memiliki kekakuan yang baik, koefisien deformasi termal rendah, stabilitas termal yang sangat baik, dan efek pengurangan berat yang signifikan. Ini dianggap sebagai bahan utama untuk cermin ringan ukuran besar dan banyak digunakan dalam dirgantara, laser daya tinggi, semikonduktor dan bidang lainnya.
Kategori -kategori bahan optik ini juga dapat disebut bahan media optik. Selain kategori utama bahan media optik, bahan serat optik, bahan film optik, bahan kristal cair, bahan luminescent, dll. Semua milik bahan optik. Pengembangan teknologi optik tidak dapat dipisahkan dari teknologi material optik. Kami menantikan kemajuan teknologi material optik negara saya.
Waktu posting: Jan-05-2024
