Аливаа оптик үйлдвэрлэлийн үйл явцын эхний алхам бол тохирох оптик материалыг сонгох явдал юм. Оптик материалын оптик үзүүлэлтүүд (хугарлын индекс, Аббе тоо, дамжуулалт, тусгал), физик шинж чанар (хатуулаг, хэв гажилт, хөөсний агууламж, Пуассоны харьцаа), жигд температурын шинж чанар (дулааны тэлэлтийн коэффициент, хугарлын илтгэгч ба температурын хоорондын хамаарал) бүгд нөлөөлнө. оптик материалын оптик шинж чанар. Оптик эд анги, системийн гүйцэтгэл. Энэ нийтлэлд нийтлэг оптик материал, тэдгээрийн шинж чанарыг товч танилцуулах болно.
Оптик материалыг үндсэндээ гурван төрөлд хуваадаг: Оптик шил, оптик болор, Тусгай оптик материал.
01 Оптик шил
Оптик шил нь гэрлийг дамжуулах чадвартай аморф (шилэн) оптик зөөвөрлөгч материал юм. Түүгээр дамжин өнгөрөх гэрэл нь түүний тархалтын чиглэл, үе шат, эрчмийг өөрчилдөг. Энэ нь оптик хэрэгсэл эсвэл системд призм, линз, толь, цонх, шүүлтүүр зэрэг оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн ашиглагддаг. Оптик шил нь өндөр тунгалаг, химийн тогтвортой байдал, бүтэц, гүйцэтгэлийн хувьд физикийн жигд шинж чанартай байдаг. Энэ нь тодорхой бөгөөд үнэн зөв оптик тогтмолуудтай байдаг. Бага температурт хатуу төлөвт оптик шил нь өндөр температурт шингэний төлөвийн аморф бүтцийг хадгалдаг. Шилний хугарлын илтгэгч, дулаан тэлэлтийн коэффициент, хатуулаг, дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, цахилгаан дамжуулах чанар, уян харимхай модуль зэрэг шилний дотоод физик, химийн шинж чанарууд нь бүх чиглэлд ижил байдаг бөгөөд үүнийг изотропи гэж нэрлэдэг.
Оптик шилний гол үйлдвэрлэгчид нь Германы Schott, АНУ-ын Корнинг, Японы Ohara, дотоодын Chengdu Guangming Glass (CDGM) гэх мэт.
Хугарлын илтгэгч ба дисперсийн диаграм
оптик шилний хугарлын илтгэгчийн муруй
Дамжуулах муруй
02. Оптик болор
Оптик болор гэдэг нь оптик орчинд хэрэглэгддэг болор материалыг хэлдэг. Оптик талстуудын бүтцийн онцлогоос шалтгаалан хэт ягаан болон хэт улаан туяаны хэрэглээнд зориулж төрөл бүрийн цонх, линз, призм хийхэд өргөн хэрэглэгддэг. Кристал бүтцийн дагуу нэг талст ба поликристалл гэж хуваагдана. Нэг талст материал нь өндөр болор бүрэн бүтэн байдал, гэрлийн дамжуулалтаас гадна оролтын алдагдал багатай байдаг тул дан талстыг ихэвчлэн оптик талстуудад ашигладаг.
Тодруулбал: Хэт ягаан туяаны болон хэт улаан туяаны нийтлэг талст материалд: кварц (SiO2), кальцийн фторид (CaF2), литийн фтор (LiF), чулуун давс (NaCl), цахиур (Si), германи (Ge) гэх мэт.
Туйлшруулагч талстууд: Түгээмэл хэрэглэгддэг туйлшруулагч талстуудад кальцит (CaCO3), кварц (SiO2), натрийн нитрат (нитрат) гэх мэт орно.
Акроматик болор: Кристалын тусгай дисперсийн шинж чанарыг акроматик объектив линз үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Жишээлбэл, кальцийн хайлуур жонш (CaF2) нь шилтэй нийлж, бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци болон хоёрдогч спектрийг арилгах боломжтой акроматик систем үүсгэдэг.
Лазер болор: бадмаараг, кальцийн фторид, неодим агуулсан иттриум хөнгөн цагаан анар болор гэх мэт хатуу төлөвт лазерын ажлын материал болгон ашигладаг.
Кристал материалыг байгалийн болон зохиомлоор ургуулсан гэж хуваадаг. Байгалийн талстууд нь маш ховор, зохиомлоор ургуулахад хэцүү, хэмжээ нь хязгаарлагдмал, өртөг өндөртэй байдаг. Шилэн материалын хүрэлцээгүй тохиолдолд энэ нь харагдахгүй гэрлийн зурваст ажиллах боломжтой бөгөөд хагас дамжуулагч болон лазерын үйлдвэрлэлд ашиглагддаг.
03 Тусгай оптик материал
а. Шилэн керамик
Шилэн керамик бол шил ч биш, болор ч биш, хаа нэгтээ байдаг тусгай оптик материал юм. Шилэн керамик ба энгийн оптик шилний гол ялгаа нь болор бүтэцтэй байдаг. Энэ нь керамикаас илүү нарийн болор бүтэцтэй. Энэ нь дулааны тэлэлтийн бага коэффициент, өндөр бат бэх, өндөр хатуулаг, бага нягтрал, туйлын өндөр тогтвортой байдлын шинж чанартай байдаг. Энэ нь хавтгай талст, стандарт тоолуурын саваа, том толь, лазер гироскоп гэх мэт боловсруулахад өргөн хэрэглэгддэг.
Микрокристалл оптик материалын дулааны тэлэлтийн коэффициент нь 0.0±0.2×10-7/℃ (0~50℃) хүрч болно.
б. Цахиурын карбид
Цахиур карбид нь тусгай керамик материал бөгөөд оптик материал болгон ашигладаг. Цахиурын карбид нь сайн хөшүүн чанар, дулааны деформацийн бага коэффициент, дулааны тогтвортой байдал, жинг мэдэгдэхүйц бууруулах нөлөөтэй. Энэ нь том хэмжээтэй хөнгөн тольны гол материал гэж тооцогддог бөгөөд сансар огторгуй, өндөр хүчин чадалтай лазер, хагас дамжуулагч болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
Эдгээр ангиллын оптик материалыг мөн оптик медиа материал гэж нэрлэж болно. Оптик зөөвөрлөгчийн материалын үндсэн ангиллаас гадна оптик шилэн материал, оптик хальс материал, шингэн болор материал, гэрэлтэгч материал гэх мэт бүгд оптик материалд хамаарна. Оптик технологийн хөгжил нь оптик материалын технологитой салшгүй холбоотой. Манай улсын оптик материалын технологийн дэвшлийг бид тэсэн ядан хүлээж байна.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 1-р сарын 05-ны хооронд
