打算在光电行业大展宏图吗?是的话,咱们就一起学习一下吧!《常见光学材料及用途》

2021-12-28 01:02:35, 市场部 北京卓立汉光仪器有限公司


光学元件基础知识

 光学元件材料特性

普通光学玻璃:K9(BK7) 玻璃,Schott 玻璃, Ohara 玻璃...

特殊玻璃:石英, 彩色玻璃, 浮法玻璃...

光学晶体:蓝宝石, CaF2, BaF2, MgF2, NaCl, MgO...Quartz, Silicon, Ge, ZnSe, ZnS...Calcite, YVO4, LiNbO3, TeO2, KTP, YAG...


表1. 常见光学元件材料特性:

常见光学材料及用途

光学玻璃(BK7/K9)

BK7(K9) 是常见的高硼硅冕牌玻璃之一,透射范围380nm ~ 2100nm,它的

同质性高,气泡、杂质含量低,可直接作为透射光学用材料。BK7 硬度较高,具有良好的抗划伤性。但热膨胀系数较大,不推荐用于温度敏感的应用。

BK7(K9) 用于制作各种可见光到近红外的光学元件,如:平面镜、透镜、棱镜等。

熔融石英(Fused Silica)

国内将熔融石英材料分为JGS1、JGS2和JGS3,用于不同的应用。

● JGS1:通常用于紫外、可见光波段,材料不含气泡和杂质

● JGS2:通常用于反射镜基底,材料含较多小气泡

● JGS3:在红外有很好的透过率,但是包含很多气泡,限制了它的广泛使用


一般情况下,若无特殊声明,我们称紫外熔融石英(UV Fused Silica) 为熔融

石英。紫外熔融石英是一种具有极高纯度的无定形二氧化硅,透射范围从紫外

185nm ~ 2300nm。这种非结晶、无色的石英既有非常低的热膨胀系数,又有良好的光学特性。其传输和同质性超过结晶形式的石英晶体(Crystal),熔融石英具有高的损伤阈值,是高能激光领域最理想的使用材料之一。紫外熔融石英具有高折射率均匀性,且杂质含量低,同时适用于透射和反射光学系统,应用高能量光学系统中。

紫外熔融石英用于制作各种紫外到近红外的光学元件,如:平面镜、透镜、棱镜等,相比于BK7 而言,更适合于要求透过率更高、更高损伤阈值要求的领域。

石英晶体(Crystal Quartz)

石英晶体是一种水热法生长的单轴双折射单晶材料,它具有良好的真空紫外到近红外传射特性。由于它的双折射性质,石英晶体通常用作偏振元件,如:波片、相位延迟片或旋光器件等。

氟化钙(CaF2)

氟化钙是一种立方晶系单晶材料, 可用于真空深紫外到红外传输, 且无双折射特性。在250nm ~ 6μm 之间有90% 以上的透过率,具有低吸收和高损伤阈值,是准分子激光常用的光学元件。氟化钙的热膨胀系数较大,所以温度性能稍差,应避免在较高的温度环境中使用。红外部分有较低的折射率,可以直接用于红外传输而不用镀防反射膜。氟化钙用于制作各种紫外到中红外光学元件,如:平面镜、透镜、棱镜等。

氟化镁(MgF2)

氟化镁是一种双折射晶体,用于紫外到红外线的传输。透射范围:0.15μm ~ 7μm。氟化镁具有较好的耐高温和抗机械冲击能力,且具有较高的能量损伤阈值。氟化镁是低折射率红外材料,通常不需要镀防反射膜。氟化镁比其它宽带材料更为耐用,是脉冲激光的理想选择。同氟化钙一样,氟化镁也用于制作各种紫外到中红外光学元件,如:平面镜、透镜、棱镜等。

镀膜背景知识

光线垂直入射示意图及反射率计算公式:

常见镀膜类型:...



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