Кез келген оптикалық өндіріс процесінің бірінші қадамы сәйкес оптикалық материалдарды таңдау болып табылады. Оптикалық материалдардың оптикалық параметрлері (сыну көрсеткіші, Аббе саны, өткізгіштік, шағылысу), физикалық қасиеттері (қаттылық, деформация, көпіршік мөлшері, Пуассон қатынасы) және біркелкі температуралық сипаттамалары (жылулық кеңею коэффициенті, сыну көрсеткіші мен температура арасындағы байланыс) Барлығы әсер етеді оптикалық материалдардың оптикалық қасиеттері. Оптикалық компоненттер мен жүйелердің өнімділігі. Бұл мақалада жалпы оптикалық материалдар және олардың қасиеттері қысқаша таныстырылады.
Оптикалық материалдар негізінен үш санатқа бөлінеді: Оптикалық шыны, оптикалық кристал және Арнайы оптикалық материалдар.
01 Оптикалық шыны
Оптикалық шыны – жарықты өткізе алатын аморфты (әйнек) оптикалық орта материалы. Ол арқылы өтетін жарық оның таралу бағытын, фазасын және қарқындылығын өзгерте алады. Ол әдетте оптикалық құралдарда немесе жүйелерде призмалар, линзалар, айналар, терезелер және сүзгілер сияқты оптикалық компоненттерді өндіру үшін қолданылады. Оптикалық шыны жоғары мөлдірлікке, химиялық тұрақтылыққа және құрылымы мен өнімділігі бойынша физикалық біркелкілікке ие. Оның нақты және дәл оптикалық тұрақтылары бар. Төмен температуралы қатты күйде оптикалық шыны жоғары температурадағы сұйық күйдің аморфты құрылымын сақтайды. Ең дұрысы, шынының ішкі физикалық және химиялық қасиеттері сыну көрсеткіші, жылулық кеңею коэффициенті, қаттылық, жылу өткізгіштік, электр өткізгіштік, серпімділік модулі және т.б., барлық бағытта бірдей, бұл изотропия деп аталады.
Оптикалық шынының негізгі өндірушілеріне Германияның Шотт, АҚШ-тың Корнинг, Жапонияның Охара және отандық Chengdu Guangming Glass (CDGM) және т.б.
Сыну көрсеткіші және дисперсия диаграммасы
оптикалық шынының сыну көрсеткішінің қисықтары
Өткізгіштік қисықтары
02. Оптикалық кристал
Оптикалық кристал оптикалық ортада қолданылатын кристалды материалға жатады. Оптикалық кристалдардың құрылымдық сипаттамаларына байланысты оны ультракүлгін және инфрақызыл қолданбалар үшін әртүрлі терезелер, линзалар және призмалар жасау үшін кеңінен қолдануға болады. Кристалл құрылымы бойынша оны монокристалды және поликристалды деп бөлуге болады. Монокристалды материалдар жоғары кристалдық тұтастық пен жарық өткізгіштікке ие, сонымен қатар кіріс шығыны аз, сондықтан монокристалдар негізінен оптикалық кристалдарда қолданылады.
Атап айтқанда: Кәдімгі УК және инфрақызыл кристалды материалдарға: кварц (SiO2), кальций фториді (CaF2), литий фториді (LiF), тас тұзы (NaCl), кремний (Si), германий (Ge) және т.б.
Поляризациялық кристалдар: Кеңінен қолданылатын поляризациялық кристалдарға кальцит (CaCO3), кварц (SiO2), натрий нитраты (нитраты) және т.б.
Ахроматикалық кристал: кристалдың арнайы дисперсиялық сипаттамалары ахроматикалық объективті линзаларды жасау үшін қолданылады. Мысалы, кальций фториді (CaF2) әйнекпен қосылып, сфералық аберрацияны және қайталама спектрді жоя алатын ахроматикалық жүйені құрайды.
Лазерлік кристал: қатты күйдегі лазерлер үшін жұмыс материалдары ретінде пайдаланылады, мысалы, рубин, кальций фториді, неодим қосылған иттрий алюминий гранат кристалы және т.б.
Кристалл материалдар табиғи және жасанды өсірілген болып бөлінеді. Табиғи кристалдар өте сирек кездеседі, жасанды түрде өсіру қиын, көлемі шектеулі және қымбат. Әдетте шыны материал жеткіліксіз болған кезде қарастырылады, ол көрінбейтін жарық диапазонында жұмыс істей алады және жартылай өткізгіш және лазерлік салаларда қолданылады.
03 Арнайы оптикалық материалдар
а. Шыны керамика
Шыны керамика - бұл шыны да, кристал да емес, бірақ олардың арасында орналасқан арнайы оптикалық материал. Шыны керамикалық және қарапайым оптикалық шыны арасындағы негізгі айырмашылық кристалдық құрылымның болуы болып табылады. Ол керамикаға қарағанда жұқа кристалды құрылымға ие. Ол төмен термиялық кеңею коэффициенті, жоғары беріктік, жоғары қаттылық, төмен тығыздық және өте жоғары тұрақтылық сипаттамаларына ие. Ол жалпақ кристалдарды, стандартты өлшеуіш таяқшаларды, үлкен айналарды, лазерлік гироскоптарды және т.б. өңдеуде кеңінен қолданылады.
Микрокристалды оптикалық материалдардың термиялық кеңею коэффициенті 0,0±0,2×10-7/℃ (0~50℃) жетуі мүмкін.
б. Кремний карбиді
Кремний карбиді - оптикалық материал ретінде де қолданылатын арнайы керамикалық материал. Кремний карбиді жақсы қаттылыққа, төмен термиялық деформация коэффициентіне, тамаша термиялық тұрақтылыққа және салмақты айтарлықтай азайтуға әсер етеді. Ол үлкен өлшемді жеңіл айналар үшін негізгі материал болып саналады және аэроғарышта, жоғары қуатты лазерлерде, жартылай өткізгіштерде және басқа салаларда кеңінен қолданылады.
Оптикалық материалдардың бұл категорияларын оптикалық тасушы материалдары деп те атауға болады. Оптикалық тасушы материалдарының негізгі санаттарынан басқа, оптикалық талшықты материалдар, оптикалық пленка материалдары, сұйық кристалды материалдар, люминесцентті материалдар және т.б. барлығы оптикалық материалдарға жатады. Оптикалық технологияның дамуы оптикалық материалды технологиядан бөлінбейді. Біз өз елімнің оптикалық материал технологиясының дамуын асыға күтеміз.
Жіберу уақыты: 05 қаңтар 2024 ж
