Har qanday optik ishlab chiqarish jarayonidagi birinchi qadam tegishli optik materiallarni tanlashdir. Optik materiallarning optik parametrlari (sindirish indeksi, Abbe soni, o'tkazuvchanlik, aks ettirish), fizik xususiyatlari (qattiqlik, deformatsiya, qabariq tarkibi, Puasson nisbati) va hatto harorat ko'rsatkichlari (issiqlik kengayish koeffitsienti, sinishi indeksi va harorat o'rtasidagi bog'liqlik) Hammasi ta'sir qiladi. optik materiallarning optik xususiyatlari. Optik komponentlar va tizimlarning ishlashi. Ushbu maqolada umumiy optik materiallar va ularning xususiyatlari qisqacha tanishtiriladi.
Optik materiallar asosan uchta toifaga bo'linadi: Optik shisha, optik kristall va Maxsus optik materiallar.
01 Optik shisha
Optik shisha yorug'likni o'tkaza oladigan amorf (oynasimon) optik vosita materialidir. U orqali o'tadigan yorug'lik uning tarqalish yo'nalishini, fazasini va intensivligini o'zgartirishi mumkin. Odatda optik asboblar yoki tizimlarda prizmalar, linzalar, oynalar, oynalar va filtrlar kabi optik komponentlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Optik shisha yuqori shaffoflik, kimyoviy barqarorlik va tuzilish va ishlashda jismoniy bir xillikka ega. U o'ziga xos va aniq optik konstantalarga ega. Past haroratli qattiq holatda optik shisha yuqori haroratli suyuqlik holatining amorf tuzilishini saqlaydi. Ideal holda, shishaning ichki fizikaviy va kimyoviy xossalari, masalan, sindirish ko'rsatkichi, issiqlik kengayish koeffitsienti, qattiqlik, issiqlik o'tkazuvchanligi, elektr o'tkazuvchanligi, elastik modul va boshqalar barcha yo'nalishlarda bir xil bo'lib, bu izotropiya deb ataladi.
Optik oynaning asosiy ishlab chiqaruvchilari Germaniyaning Schott, AQShning Corning, Yaponiyaning Ohara va mahalliy Chengdu Guangming Glass (CDGM) va boshqalarni o'z ichiga oladi.
Sinishi indeksi va dispersiya diagrammasi
optik shisha sinishi indeksining egri chiziqlari
O'tkazuvchanlik egri chiziqlari
02. Optik kristall
Optik kristal optik muhitda ishlatiladigan kristall materialga ishora qiladi. Optik kristallarning strukturaviy xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, u ultrabinafsha va infraqizil ilovalar uchun turli oynalar, linzalar va prizmalarni tayyorlash uchun keng qo'llanilishi mumkin. Kristal tuzilishiga ko'ra uni monokristal va polikristalga bo'lish mumkin. Yagona kristalli materiallar yuqori kristalli yaxlitlik va yorug'lik o'tkazuvchanligiga ega, shuningdek, past kirish yo'qotilishiga ega, shuning uchun monokristallar asosan optik kristallarda qo'llaniladi.
Xususan: Umumiy UV va infraqizil kristall materiallarga quyidagilar kiradi: kvarts (SiO2), kaltsiy ftorid (CaF2), litiy ftorid (LiF), tosh tuzi (NaCl), kremniy (Si), germaniy (Ge) va boshqalar.
Polarizatsiya kristallari: Odatda ishlatiladigan qutblanuvchi kristallarga kaltsit (CaCO3), kvarts (SiO2), natriy nitrat (nitrat) va boshqalar kiradi.
Akromatik kristall: kristallning maxsus dispersiya xususiyatlari akromatik ob'ektiv linzalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Misol uchun, kaltsiy ftorid (CaF2) shisha bilan birlashtirilib, akromatik tizim hosil qiladi, bu sharsimon aberatsiyani va ikkilamchi spektrni yo'q qilishi mumkin.
Lazer kristali: qattiq holatdagi lazerlar uchun ish materiallari sifatida ishlatiladi, masalan, yoqut, kaltsiy ftorid, neodimiy qo'shilgan ittriy alyuminiy granat kristalli va boshqalar.
Kristalli materiallar tabiiy va sun'iy ravishda o'stirilgan bo'linadi. Tabiiy kristallar juda kam uchraydi, sun'iy ravishda o'sishi qiyin, hajmi cheklangan va qimmat. Odatda shisha material yetarli bo'lmaganda, u ko'rinmaydigan yorug'lik diapazonida ishlashi mumkin va yarimo'tkazgich va lazer sanoatida qo'llaniladi.
03 Maxsus optik materiallar
a. Shisha-keramika
Shisha-keramika - bu shisha ham, kristall ham bo'lmagan, lekin ular orasida joylashgan maxsus optik material. Shisha-keramika va oddiy optik shisha o'rtasidagi asosiy farq kristall strukturaning mavjudligi. U keramikadan ko'ra nozik kristall tuzilishga ega. U past termal kengayish koeffitsienti, yuqori quvvat, yuqori qattiqlik, past zichlik va juda yuqori barqarorlik xususiyatlariga ega. Yassi kristallar, standart o'lchagichlar, katta oynalar, lazer giroskoplari va boshqalarni qayta ishlashda keng qo'llaniladi.
Mikrokristalli optik materiallarning termal kengayish koeffitsienti 0,0 ± 0,2 × 10-7 / ℃ (0 ~ 50 ℃) ga yetishi mumkin.
b. Silikon karbid
Silikon karbid - bu optik material sifatida ham ishlatiladigan maxsus keramik material. Silikon karbid yaxshi qattiqlik, past termal deformatsiya koeffitsienti, mukammal termal barqarorlik va sezilarli og'irlikni kamaytirish ta'siriga ega. U katta o'lchamli engil nometall uchun asosiy material hisoblanadi va aerokosmik, yuqori quvvatli lazerlar, yarim o'tkazgichlar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
Optik materiallarning ushbu toifalarini optik media materiallari deb ham atash mumkin. Optik vositalar materiallarining asosiy toifalariga qo'shimcha ravishda optik tolali materiallar, optik plyonkali materiallar, suyuq kristall materiallar, lyuminestsent materiallar va boshqalar optik materiallarga tegishli. Optik texnologiyaning rivojlanishi optik material texnologiyasidan ajralmasdir. Biz mamlakatimizning optik materiallar texnologiyasining rivojlanishini intiqlik bilan kutamiz.
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 05-yanvar
