Y cam cyntaf mewn unrhyw broses weithgynhyrchu optegol yw dewis deunyddiau optegol priodol. Bydd paramedrau optegol (mynegai plygiannol, rhif Abbe, trosglwyddiad, adlewyrchedd), priodweddau ffisegol (caledwch, anffurfiad, cynnwys swigod, cymhareb Poisson), a hyd yn oed nodweddion tymheredd (cyfernod ehangu thermol, perthynas rhwng mynegai plygiannol a thymheredd) deunyddiau optegol i gyd yn effeithio ar briodweddau optegol deunyddiau optegol. Perfformiad cydrannau a systemau optegol. Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno deunyddiau optegol cyffredin a'u priodweddau yn fyr.
Mae deunyddiau optegol wedi'u rhannu'n dair categori yn bennaf: gwydr optegol, crisial optegol a deunyddiau optegol arbennig.
01 Gwydr Optegol
Mae gwydr optegol yn ddeunydd cyfrwng optegol amorffaidd (gwydraidd) a all drosglwyddo golau. Gall golau sy'n mynd drwyddo newid ei gyfeiriad lledaenu, ei gyfnod a'i ddwyster. Fe'i defnyddir yn gyffredin i gynhyrchu cydrannau optegol fel prismau, lensys, drychau, ffenestri a hidlwyr mewn offerynnau neu systemau optegol. Mae gan wydr optegol dryloywder uchel, sefydlogrwydd cemegol ac unffurfiaeth ffisegol o ran strwythur a pherfformiad. Mae ganddo gysonion optegol penodol a chywir. Yn y cyflwr solid tymheredd isel, mae gwydr optegol yn cadw strwythur amorffaidd y cyflwr hylif tymheredd uchel. Yn ddelfrydol, mae priodweddau ffisegol a chemegol mewnol gwydr, fel mynegai plygiannol, cyfernod ehangu thermol, caledwch, dargludedd thermol, dargludedd trydanol, modwlws elastig, ac ati, yr un peth ym mhob cyfeiriad, a elwir yn isotropi.
Mae prif wneuthurwyr gwydr optegol yn cynnwys Schott o'r Almaen, Corning o'r Unol Daleithiau, Ohara o Japan, a Chengdu Guangming Glass (CDGM) domestig, ac ati.
Mynegai plygiannol a diagram gwasgariad
cromliniau mynegai plygiannol gwydr optegol
Cromliniau trosglwyddiad
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 amrywiol ffenestri, lensys a phrismau ar gyfer cymwysiadau uwchfioled ac is-goch. Yn ôl y strwythur crisial, gellir ei rannu'n grisial sengl a pholygrisialog. Mae gan ddeunyddiau crisial sengl gyfanrwydd crisial uchel a throsglwyddiad golau, yn ogystal â cholled mewnbwn isel, felly defnyddir crisialau sengl yn bennaf mewn crisialau optegol.
Yn benodol: Mae deunyddiau crisial UV ac is-goch cyffredin yn cynnwys: cwarts (SiO2), fflworid calsiwm (CaF2), fflworid lithiwm (LiF), halen craig (NaCl), silicon (Si), germaniwm (Ge), ac ati.
Crisialau polareiddio: Mae crisialau polareiddio a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys calsit (CaCO3), cwarts (SiO2), sodiwm nitrad (nitrad), ac ati.
Grisial acromatig: Defnyddir nodweddion gwasgariad arbennig y grisial i gynhyrchu lensys amcan acromatig. Er enghraifft, cyfunir calsiwm fflworid (CaF2) â gwydr i ffurfio system acromatig, a all ddileu aberiad sfferig a sbectrwm eilaidd.
Grisial laser: a ddefnyddir fel deunyddiau gweithio ar gyfer laserau cyflwr solet, fel rwbi, fflworid calsiwm, grisial garnet alwminiwm ytriwm wedi'i dopio â neodymiwm, ac ati.
Mae deunyddiau crisial wedi'u rhannu'n naturiol ac wedi'u tyfu'n artiffisial. Mae crisialau naturiol yn brin iawn, yn anodd eu tyfu'n artiffisial, yn gyfyngedig o ran maint, ac yn gostus. Yn gyffredinol, pan nad yw deunydd gwydr yn ddigonol, fe'i hystyrir yn y band golau anweledig ac fe'i defnyddir yn y diwydiannau lled-ddargludyddion a laser.
03 Deunyddiau optegol arbennig
a. Gwydr-serameg
Mae gwydr-serameg yn ddeunydd optegol arbennig nad yw'n wydr nac yn grisial, ond yn rhywle rhyngddynt. Y prif wahaniaeth rhwng gwydr-serameg a gwydr optegol cyffredin yw presenoldeb strwythur crisial. Mae ganddo strwythur crisial mwy manwl na serameg. Mae ganddo nodweddion cyfernod ehangu thermol isel, cryfder uchel, caledwch uchel, dwysedd isel, a sefydlogrwydd eithriadol o uchel. 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 ceramig arbenigol a ddefnyddir hefyd fel deunydd optegol. Mae gan silicon carbid anystwythder da, cyfernod anffurfiad thermol isel, sefydlogrwydd thermol rhagorol, ac effaith lleihau pwysau sylweddol. Fe'i hystyrir yn brif ddeunydd ar gyfer drychau pwysau ysgafn 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 yn ddeunyddiau cyfryngau optegol hefyd. 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: Ion-05-2024
