आम ऑप्टिकल सामग्रियों का परिचय

किसी भी ऑप्टिकल विनिर्माण प्रक्रिया में पहला कदम उपयुक्त ऑप्टिकल सामग्रियों का चयन है। ऑप्टिकल पैरामीटर (अपवर्तक सूचकांक, एबीबीई संख्या, प्रसारण, परावर्तकता), भौतिक गुण (कठोरता, विरूपण, बुलबुला सामग्री, पॉइसन का अनुपात), और यहां तक ​​कि तापमान विशेषताओं (थर्मल विस्तार गुणांक, अपवर्तक सूचकांक और तापमान के बीच संबंध) ऑप्टिकल सामग्रियों के सभी ऑप्टिकल सामग्री के ऑप्टिकल गुणों को प्रभावित करेंगे। ऑप्टिकल घटकों और प्रणालियों का प्रदर्शन। यह लेख संक्षेप में सामान्य ऑप्टिकल सामग्रियों और उनके गुणों को पेश करेगा।
ऑप्टिकल सामग्री को मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: ऑप्टिकल ग्लास, ऑप्टिकल क्रिस्टल और विशेष ऑप्टिकल सामग्री।

01 ऑप्टिकल ग्लास
ऑप्टिकल ग्लास एक अनाकार (ग्लासी) ऑप्टिकल मध्यम सामग्री है जो प्रकाश को प्रसारित कर सकती है। इसके माध्यम से पारित होने से इसकी प्रसार दिशा, चरण और तीव्रता बदल सकती है। इसका उपयोग आमतौर पर ऑप्टिकल घटकों जैसे कि प्रिज्म, लेंस, दर्पण, खिड़कियां और फ़िल्टर जैसे ऑप्टिकल इंस्ट्रूमेंट्स या सिस्टम में किया जाता है। ऑप्टिकल ग्लास में संरचना और प्रदर्शन में उच्च पारदर्शिता, रासायनिक स्थिरता और भौतिक एकरूपता है। इसमें विशिष्ट और सटीक ऑप्टिकल स्थिरांक हैं। कम तापमान वाली ठोस स्थिति में, ऑप्टिकल ग्लास उच्च तापमान तरल अवस्था की अनाकार संरचना को बरकरार रखता है। आदर्श रूप से, कांच के आंतरिक भौतिक और रासायनिक गुण, जैसे अपवर्तक सूचकांक, थर्मल विस्तार गुणांक, कठोरता, तापीय चालकता, विद्युत चालकता, लोचदार मापांक, आदि, सभी दिशाओं में समान हैं, जिसे आइसोट्रॉपी कहा जाता है।
ऑप्टिकल ग्लास के मुख्य निर्माताओं में जर्मनी के शोट, संयुक्त राज्य अमेरिका की कॉर्निंग, जापान के ओहारा, और घरेलू चेंगदू गुआंगिंग ग्लास (सीडीजीएम), आदि शामिल हैं।

अपवर्तक सूचक और फैलाव आरेख

ऑप्टिकल ग्लास अपवर्तक सूचकांक घटता

संप्रेषण घटता

02। ऑप्टिकल क्रिस्टल

ऑप्टिकल क्रिस्टल ऑप्टिकल मीडिया में उपयोग किए जाने वाले क्रिस्टल सामग्री को संदर्भित करता है। ऑप्टिकल क्रिस्टल की संरचनात्मक विशेषताओं के कारण, इसका उपयोग व्यापक रूप से पराबैंगनी और अवरक्त अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न खिड़कियों, लेंस और प्रिज्म बनाने के लिए किया जा सकता है। क्रिस्टल संरचना के अनुसार, इसे एकल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टलाइन में विभाजित किया जा सकता है। सिंगल क्रिस्टल सामग्री में उच्च क्रिस्टल अखंडता और हल्के प्रसारण, साथ ही कम इनपुट लॉस होता है, इसलिए एकल क्रिस्टल मुख्य रूप से ऑप्टिकल क्रिस्टल में उपयोग किए जाते हैं।
विशेष रूप से: सामान्य यूवी और इन्फ्रारेड क्रिस्टल सामग्री में शामिल हैं: क्वार्ट्ज (एसआईओ 2), कैल्शियम फ्लोराइड (सीएएफ 2), लिथियम फ्लोराइड (एलआईएफ), रॉक नमक (एनएसीएल), सिलिकॉन (एसआई), जर्मेनियम (जीई), ईसिद।
ध्रुवीकरण क्रिस्टल: आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले ध्रुवीकरण क्रिस्टल में कैल्साइट (CaCO3), क्वार्ट्ज (SiO2), सोडियम नाइट्रेट (नाइट्रेट), आदि शामिल हैं।
अक्रोमैटिक क्रिस्टल: क्रिस्टल की विशेष फैलाव विशेषताओं का उपयोग अक्रोमैटिक ऑब्जेक्टिव लेंस के निर्माण के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम फ्लोराइड (CAF2) को एक अक्रोमैटिक सिस्टम बनाने के लिए कांच के साथ जोड़ा जाता है, जो गोलाकार विपथन और माध्यमिक स्पेक्ट्रम को समाप्त कर सकता है।
लेजर क्रिस्टल: ठोस-राज्य लेज़रों के लिए काम करने वाली सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, जैसे कि रूबी, कैल्शियम फ्लोराइड, नियोडिमियम-डोपेड yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट क्रिस्टल, आदि।

क्रिस्टल सामग्री को प्राकृतिक और कृत्रिम रूप से उगाया जाता है। प्राकृतिक क्रिस्टल बहुत दुर्लभ हैं, कृत्रिम रूप से बढ़ने के लिए मुश्किल, आकार में सीमित और महंगा है। आमतौर पर माना जाता है कि जब ग्लास सामग्री अपर्याप्त होती है, तो यह गैर-दृश्यमान प्रकाश बैंड में काम कर सकता है और इसका उपयोग अर्धचालक और लेजर उद्योगों में किया जाता है।

03 विशेष ऑप्टिकल सामग्री

एक। ग्लास सिरेमिक
ग्लास-सिरेमिक एक विशेष ऑप्टिकल सामग्री है जो न तो ग्लास है और न ही क्रिस्टल है, लेकिन बीच में कहीं। ग्लास-सिरेमिक और साधारण ऑप्टिकल ग्लास के बीच मुख्य अंतर क्रिस्टल संरचना की उपस्थिति है। इसमें सिरेमिक की तुलना में एक महीन क्रिस्टल संरचना है। इसमें कम थर्मल विस्तार गुणांक, उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, कम घनत्व और अत्यधिक उच्च स्थिरता की विशेषताएं हैं। यह व्यापक रूप से फ्लैट क्रिस्टल, मानक मीटर की छड़ें, बड़े दर्पण, लेजर गायरोस्कोप, आदि के प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है।

माइक्रोक्रिस्टलाइन ऑप्टिकल सामग्री का थर्मल विस्तार गुणांक 0.0 × 0.2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃) तक पहुंच सकता है

बी। सिलिकन कार्बाइड

सिलिकॉन कार्बाइड एक विशेष सिरेमिक सामग्री है जिसका उपयोग एक ऑप्टिकल सामग्री के रूप में भी किया जाता है। सिलिकॉन कार्बाइड में अच्छी कठोरता, कम थर्मल विरूपण गुणांक, उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता और महत्वपूर्ण वजन में कमी प्रभाव है। यह बड़े आकार के हल्के दर्पणों के लिए मुख्य सामग्री माना जाता है और इसका व्यापक रूप से एयरोस्पेस, उच्च-शक्ति लेजर, अर्धचालक और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

ऑप्टिकल सामग्रियों की इन श्रेणियों को ऑप्टिकल मीडिया सामग्री भी कहा जा सकता है। ऑप्टिकल मीडिया सामग्री, ऑप्टिकल फाइबर सामग्री, ऑप्टिकल फिल्म सामग्री, लिक्विड क्रिस्टल सामग्री, ल्यूमिनसेंट सामग्री, आदि की प्रमुख श्रेणियों के अलावा, सभी ऑप्टिकल सामग्री से संबंधित हैं। ऑप्टिकल प्रौद्योगिकी का विकास ऑप्टिकल सामग्री प्रौद्योगिकी से अविभाज्य है। हम अपने देश की ऑप्टिकल सामग्री प्रौद्योगिकी की प्रगति के लिए तत्पर हैं।