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      光學鏡片元件常用的材質種類有哪些?

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      光學鏡片元件常用的材質種類有哪些?

      發布日期:2018-01-19 作者:崠盛光電 點擊:

      光學鏡片廠家生產的光學鏡片常用的材質種類有以下幾種:


      1)聚甲基丙烯酸甲脂(poly methy1 meth acrylate):


      商品名:PMMA又稱亞力克。折射率1.49,色散58,比重1.19

      優點:重量輕,是冕牌玻璃的1/2;抗衝擊性好,比較安全。

      缺點:其為熱塑性材料,溶解度在75C,受熱且易變形,導致屈光度改變:表面硬度不夠,耐磨性較差


      2)碳酸丙烯乙酸(allyl digluy celcat bonate) (又稱烯丙基乙二醇酸脂)

        

      商品名:哥倫比亞樹脂(Columgiaresin、CR-39),其為石油提取物。折射率1.4985,色散57.8,比重1.32。

      優點:重量輕;抗衝擊性好,比較安全:抗紫外線,對350nm以下的紫外線可全部阻止:易染色;現代鑄模工藝,可大批量生產。

      缺點:耐磨性較差;較低的折射率使鏡片外觀較厚。


      3)PC(Polycarbonate)(又稱聚碳酸脂)

        

      它是由可繞曲的碳酸脂環和不易動的雙酚A聚合而成。分子量在20000-38000之間,在25C測試條件下折射率為1.586。用此種材料制成的鏡片稱為"太空片".

      優點:重量輕,比傳統玻璃片輕57%;其抗衝擊性能是玻璃片的60倍,比較安全;厚度2.5cm時可做防彈玻璃;厚度薄,與折射率1.6的CR-39鏡片厚度相等

      缺點:耐磨性差


      K9光學玻璃


      透射范圍:330-2100nm 折射率:1.5164@588nm  可見和近紅外光譜范圍內適合大多數應用


      石英玻璃


      透射范圍:185-2500nm 折射率:1.4858@308nm 低熱膨脹系數:0.54*10-6/K,從UV紫外到紅外有更好穿透性能;有更好的抗熱性能;

      K9就是BK7被稱為一般光學玻璃,結構上,有個優點,就是沒有暗邊.可用在顯微鏡鏡,望遠鏡鏡頭 ... 的光學玻璃用來做棱鏡

      而Bak4成本也比較高,是一種折射率高于BK7的材料,所以被採用在比較高端的保羅棱鏡雙望中

      當不需要UV熔融石英玻璃的額外優點(到紫外波段具有很好的透過率和較低的熱膨脹系數)時,一般都會選擇N-BK7。

      光學材料BK7熱變形溫度在559度, 而塑膠材料PMMA(壓克力)在95度


      CaF2氟鈣化合物的人工結晶的螢石超低色散鏡片光線再經過過螢石晶體鏡片后,各色可見光只產生微小的曲折角度

      螢石在紫外線或陰極射線照射下常發出藍綠色螢光,它的名字也就是根據這個特點而來。

      螢石其光性特徵為均質性,它和光學玻璃相比,有低折射率,低色散等優點。恰好是它低折射率和低色散的優點 所帶來的優質成像,螢石成為了很好的光學材料。

      各大鏡頭制造廠商在普及螢石這條路上也是走得相當的艱難,CaF2螢石鏡頭,目前為止它依然只出現在昂貴的長焦段鏡頭之中(焦距越長,越容易引起色散)

      氟化鈣CaF2晶體在0.125~9μm之間具有良好透光性,因此,可以做棱鏡,透鏡,透光窗和高品質顯微鏡的消色差透鏡.

      氟化鑭電極晶體(LaF3)電極晶體是良好的光學材料,在0.2-10.5μm之間具有較高的透過率,因此可用做透鏡和透光窗。 

      氟化鋰 用途:用作紅外和紫外窗口,透鏡或棱鏡,用于X射線分光。


      光學鏡片廠家


      藍寶石,主要成分是氧化鋁(Al2O3)。藍寶石在170nm到5300nm光譜范圍內具有很好的透光性,且對紅外線透過率幾乎不隨溫度而變化,工作的溫度可達1900℃, 硬度是玻璃強度的五倍,這種特性使得人們可以利用人造藍寶石視窗能夠在高壓腔體中進行分光光譜分析。具有優良的化學、物理、力學、電學、熱學、光學性能,硬度高,耐磨損、耐酸堿腐蝕。

      硅 CZ 硅通常用于紅外反射鏡的感光底層材料或者1.5-8微米范圍內的視窗鏡。由于在9微米處存在強大的吸收帶,因此不適合Co2鐳射的傳輸應用,但由于其高熱傳導率和低密度的特性,所以被頻繁的用作鐳射鏡。作為視窗鏡的應用,鏡頭在1.5-8μm范圍內;作為鐳射鏡則一般用作Co2鐳射或者分光計 。

      二氧化硅(化學式:SiO2)是一種酸性氧化物,對應水化物為硅酸(H2SiO3).二氧化硅是硅最重要的化合物。地球上存在的天然二氧化硅約佔地殼質量的12%,其存在形態有結晶形和無定形兩大類,統稱硅石。


      Fused-silica之物理特性:

      YAG適合做增益介質的幾項優點:

      1.良好的熱性質: 

      2 能承擔夠大的內、外應力,比玻璃更適合承受高功率的激發光源。 

      3.良好的光學性質 .....

      Fused-silica二氧化硅(SiO2) 石英玻璃,具有高透透紫外及紅外,能耐高溫和高壓等優點,是其他光學材料所無法替代的,用石英玻璃礦石磨制成的鏡片.水晶鏡片的主要成分是二氧化硅, 最大的優點是硬度高, 紫外線的透過率最高 ,其實這種充斥中國市場的材質,并不適合做成眼鏡鏡片!因為這種天然材質,紫外線的透過率最高;〈一般玻璃鏡片也不低〉而且天然水晶材料的密度不均勻,含雜質,有條紋及氣泡產生,因而形成雙重折射現象,嚴重影響視力。


      1.天然材料:

        

      最常用的是水晶鏡片,它是由石英玻璃礦研磨而成的。主要成分為二氧化硅、純水晶等。主要分類有兩種:一種是無色鏡片,二氧化硅純度較高;另一種是茶色鏡片(俗稱茶晶鏡片),因含有其他元素而顯示出不同顏色,大大減少了可見光的透過率,使畏光者戴著舒適,故有"養目"之說。

      優點:材料硬度大,不易磨損。

      缺點:不能完全吸收短波紫外線;不能減少紅外線的透過率;材料密度不均勻,若含有雜質則會出現條紋和氣泡,引起雙折射現象,從而影響視力;稀少難求,價格昂貴。


      2.玻璃材料:

        

      適用于制作鏡片的玻璃屬于光學玻璃,品質方面要求很嚴格。如:折射率、色散、透過率等等。主要成分為二氧化硅,其次為三氧化硼和五氧化磷。

      優點:硬度好,不比水晶差;摻入各種氧化物后可著色,既能減少強光刺激又能吸收紫外線、紅外線等有害射線。

      缺點:重量重,比重是樹脂材料的一倍。隨著折射率的增加,比重明顯增加,致使配戴不舒適;抗衝擊性差,機械性的損傷容易造成眼睛的傷害,故安全性較差。


      3.樹脂材料:

        

      主要成分為有機物,以碳、氫、氮、氧為主。用以制作鏡片的樹脂材料必須質地均勻、透明且不易變形。


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