Y cam cyntaf mewn unrhyw broses weithgynhyrchu optegol yw dewis deunyddiau optegol priodol. Paramedrau optegol (mynegai plygiannol, rhif Abbe, trosglwyddedd, adlewyrchedd), priodweddau ffisegol (caledwch, anffurfiad, cynnwys swigen, cymhareb Poisson), a hyd yn oed nodweddion tymheredd (cyfernod ehangu thermol, perthynas rhwng mynegai plygiannol a thymheredd) o ddeunyddiau optegol Bydd pob un yn effeithio priodweddau optegol deunyddiau optegol. Perfformiad cydrannau a systemau optegol. Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno'n fyr ddeunyddiau optegol cyffredin a'u priodweddau.
Rhennir deunyddiau optegol yn bennaf yn dri chategori: Gwydr optegol, grisial optegol a deunyddiau optegol arbennig.
01 Gwydr Optegol
Mae gwydr optegol yn ddeunydd cyfrwng optegol amorffaidd (gwydr) sy'n gallu trosglwyddo golau. Gall golau sy'n mynd trwyddo newid ei gyfeiriad lluosogi, ei gyfnod a'i ddwysedd. Fe'i defnyddir yn gyffredin i gynhyrchu cydrannau optegol megis prismau, lensys, drychau, ffenestri a hidlwyr mewn offerynnau neu systemau optegol. Mae gan wydr optegol dryloywder uchel, sefydlogrwydd cemegol ac unffurfiaeth gorfforol mewn strwythur a pherfformiad. Mae ganddo gysonion optegol penodol a chywir. Yn y cyflwr solet tymheredd isel, mae gwydr optegol yn cadw strwythur amorffaidd y cyflwr hylif tymheredd uchel. Yn ddelfrydol, mae priodweddau ffisegol a chemegol mewnol gwydr, megis mynegai plygiannol, cyfernod ehangu thermol, caledwch, dargludedd thermol, dargludedd trydanol, modwlws elastig, ac ati, yr un peth i bob cyfeiriad, a elwir yn isotropi.
Mae prif wneuthurwyr gwydr optegol yn cynnwys Schott yr Almaen, Corning yr Unol Daleithiau, Ohara o Japan, a Chengdu Guangming Glass domestig (CDGM), ac ati.
Mynegai plygiannol a diagram gwasgariad
cromliniau mynegai plygiant gwydr optegol
Cromliniau trosglwyddo
02. Grisial optegol
Mae grisial optegol yn cyfeirio at y deunydd grisial a ddefnyddir mewn cyfryngau optegol. Oherwydd nodweddion strwythurol crisialau optegol, gellir ei ddefnyddio'n helaeth i wneud ffenestri, lensys a phrismau amrywiol ar gyfer cymwysiadau uwchfioled ac isgoch. Yn ôl y strwythur grisial, gellir ei rannu'n grisial sengl a polycrystalline. Mae gan ddeunyddiau crisial sengl gyfanrwydd grisial uchel a throsglwyddiad ysgafn, yn ogystal â cholled mewnbwn isel, felly defnyddir crisialau sengl yn bennaf mewn crisialau optegol.
Yn benodol: Mae deunyddiau crisial UV ac isgoch cyffredin yn cynnwys: cwarts (SiO2), fflworid calsiwm (CaF2), fflworid lithiwm (LiF), halen craig (NaCl), silicon (Si), germanium (Ge), ac ati.
Crisialau polareiddio: Mae crisialau polareiddio a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys calsit (CaCO3), cwarts (SiO2), sodiwm nitrad (nitrad), ac ati.
Crisial achromatig: Defnyddir nodweddion gwasgariad arbennig y grisial i gynhyrchu lensys gwrthrychol achromatig. Er enghraifft, cyfunir fflworid calsiwm (CaF2) â gwydr i ffurfio system achromatig, a all ddileu aberration sfferig a sbectrwm eilaidd.
Grisial laser: a ddefnyddir fel deunyddiau gweithio ar gyfer laserau cyflwr solet, megis rhuddem, fflworid calsiwm, grisial garnet alwminiwm yttrium dop neodymium, ac ati.
Rhennir deunyddiau grisial yn naturiol ac yn cael eu tyfu'n artiffisial. Mae crisialau naturiol yn brin iawn, yn anodd eu tyfu'n artiffisial, yn gyfyngedig o ran maint, ac yn gostus. Yn cael ei ystyried yn gyffredinol pan nad yw deunydd gwydr yn ddigonol, gall weithio yn y band golau anweladwy ac fe'i defnyddir yn y diwydiannau lled-ddargludyddion a laser.
03 Deunyddiau optegol arbennig
a. Gwydr-ceramig
Mae gwydr-ceramig yn ddeunydd optegol arbennig nad yw'n wydr nac yn grisial, ond rhywle yn y canol. Y prif wahaniaeth rhwng gwydr-ceramig a gwydr optegol cyffredin yw presenoldeb strwythur grisial. Mae ganddo strwythur crisial mwy manwl na seramig. Mae ganddo nodweddion cyfernod ehangu thermol isel, cryfder uchel, caledwch uchel, dwysedd isel, a sefydlogrwydd uchel iawn. Fe'i defnyddir yn helaeth wrth brosesu crisialau gwastad, ffyn mesurydd safonol, drychau mawr, gyrosgopau laser, ac ati.
Gall cyfernod ehangu thermol deunyddiau optegol microgrisialog gyrraedd 0.0 ± 0.2 × 10-7 / ℃ (0 ~ 50 ℃)
b. Silicon carbid
Mae silicon carbid yn ddeunydd cerameg arbenigol a ddefnyddir hefyd fel deunydd optegol. Mae gan silicon carbid anystwythder da, cyfernod dadffurfiad thermol isel, sefydlogrwydd thermol rhagorol, ac effaith lleihau pwysau sylweddol. Fe'i hystyrir yn brif ddeunydd ar gyfer drychau ysgafn maint mawr ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn awyrofod, laserau pŵer uchel, lled-ddargludyddion a meysydd eraill.
Gellir galw'r categorïau hyn o ddeunyddiau optegol hefyd yn ddeunyddiau cyfryngau optegol. Yn ogystal â'r prif gategorïau o ddeunyddiau cyfryngau optegol, mae deunyddiau ffibr optegol, deunyddiau ffilm optegol, deunyddiau crisial hylif, deunyddiau luminescent, ac ati i gyd yn perthyn i ddeunyddiau optegol. Mae datblygiad technoleg optegol yn anwahanadwy oddi wrth dechnoleg deunydd optegol. Edrychwn ymlaen at gynnydd technoleg deunydd optegol fy ngwlad.
Amser postio: Ionawr-05-2024
