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光学材料 上海海基盛元 赵海军 zhaohj@ 上海海基盛元 赵海军 zhaohj@136-4166-4322 光学材料 • 光学材料包括光学玻璃、光学晶体、光学塑料三大类。光 学玻璃是用得最早，最广泛的光学材料。 • 光学晶体是具有规则排列结构的固体。由于人工晶体生长 工艺困难，光学晶体的使用就没有光学玻璃纤遍。但是晶 体材料在新技术发展上起着很重要的作用。例如在光电子 学技术方而，由光源．倍颇．调制、偏转、存储、显示等 各部分需要的器件。又如非线性晶体所包括的电光晶体、 声光晶体、变频晶体等，都要用晶体材料制成。 • 光学塑料属于有机高分子化合物，它的特点是抗震、质轻、 价廉、成型方便。 • 光学塑料零件比光学玻璃零件、光学塑料零件成本要低得 多。 上海海基盛元 赵海军 zhaohj@136-4166-4322 光学玻璃 • 不论光学玻璃化学成分和固化温度范围如如何，它是熔体 过冷凝固所得到的无定形体。由于粘度逐渐增加而具有力 学性能的。 • 硬度高、脆性大、裂开时具有蜡状的折断面、对可见光具 有很好的透明度。 • 玻璃态物质的物理通性 玻 各向同性 璃 态 介稳性 的 物 稠化过程的渐变可逆性 理 通 性 固化过程中物理化学性质的渐变性 上海海基盛元 赵海军 zhaohj@136-4166-4322 光学玻璃 • 关于玻璃结构的两种假说 • 晶子假说 晶格极度变形，较有规则的排列区域 依据 玻璃在520～590℃之间的折射率变化与α- SiO 到β-SiO 的相变区间吻合。 2 2 不规则网格假说 玻璃的X射线结构分析图与同组分的晶体相 依据 似。硅氧四面体排列具有连续性，多面体与 金属离子间的排列是统计无序的，因而具有 宏观各向同性。 晶子学说强调玻璃的微观不均匀性和近程有序，而连续网 状学说着重说明玻璃结构网络的连续性、无序性和均匀性。 上海海基盛元 赵海军 zhaohj@136-4166-4322 光学玻璃 • 无色光学玻璃 • 无色光学玻璃分为普通光学玻璃和耐辐射光学玻璃两个系 列。 • 按照其折射率n 和色散系数v 又分为18各种类，每个种类 d d 有相应的名称，符号和化学成分。 • 有色光学玻璃 • 有色光学玻璃接着色剂的种类不同，可分为： 硒镉着色玻璃 离子着色的选择性吸收玻璃 离子着色的中性玻璃。 上海海基盛元 赵海军 zhaohj@136-4166-4322 光学玻璃 • 硒镉玻璃的着色剂是胶体状态的硒化镉(CdSe)和硫化镐 (CdS) ．它们以不向的比例外入破璃中，由于胶体粒子对 光的选择吸收，可以得到黄色(JB)、橙色(CB)、红色(HB) 玻璃。 • 当着色剂以离子状态存在于玻璃中时，这类玻璃就称为离 子着色玻璃。离子着色剂主要是钴、镍、铜、锰