光学设计 资料 光学材料８.ppt

第一章 光学材料 旧莫氏硬度：（10种） 滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。 新莫氏硬度：（15种） 滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、熔融石英、石英、黄玉、石榴石、碳化锆、刚玉、碳化硅、碳化硼、金刚石。 五、晶体的溶解度 晶体的溶解度表示在一定的温度下，该晶体在100g水中所能溶解的克数。 第一章 光学材料 六、分类及应用 （一）按晶体的用途分类 1、紫外、红外晶体 有石英（SiO2）、萤石（CaF2）、氟化锂（LiF）、岩盐（NaCl）、硅（Si）、锗（Ge）等。 石英： 第一章 光学材料 萤石晶体： 岩盐： 第一章 光学材料 2、偏振晶体 常用的偏振晶体有方解石（CaCO3）、石英和硝酸钠（硝石）等。 方解石： 第一章 光学材料 3、复消色差晶体 利用晶体特殊的色散特性制造复消色差物镜，如萤石与玻璃组合制成复消色差系统，可以消除球差和二级光谱。 4、激光晶体 可用作固体激光器的工作物质，如红宝石、氟化钙和钇铝石榴石等。 刚玉： 石榴石： 第一章 光学材料 （二）按硬度和工艺方法分类 1、硬质晶体 硬质晶体的硬度比玻璃高。玻璃的莫氏硬度约为6，石英晶体、红宝石、钇铝石榴石等，莫氏硬度在7～9之间。 2．软质晶体 大部分光学晶体均属软质晶体，莫氏硬度为2～4。常用的软质晶体有萤石和方解石等。 3．水溶性晶体 水溶性晶体的种类很多，例如氯化钠、氯化钾和ADP（磷酸氰氨）、KDP （磷酸氰钾）等。 第一章 光学材料 § 1-7 光学塑料 一、光学塑料的组成及种类 （一）组成 在树脂中添加增强剂、增塑剂、稳定剂和润滑剂等。塑料的基本性质，主要取决于树脂的性质，添加剂对改善塑料的性能起着重要作用。 第一章 光学材料 （二）分类 光学塑料按其性质分为：①热塑性塑料：是线性分子链结构。 ②热固性塑料：是网状分子链结构。 1、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 高度透明，对可见光的透过率高达92%，并能透过73%的紫外光。它的折射率为1.492，与冕牌玻璃相近，故称王冕塑料。 缺点：表面硬度低、易划伤。 优点：冲击强度高、不易碎、质轻、价格低、已成型。 成型方法：浇注成型法、注射成型法、机械加工成型法、热成型法。 第一章 光学材料 2、聚苯乙烯 它的折射率为1.591。与火石玻璃相近，故称火石塑料。 缺点：强度低，耐热性差。 优点： 自由着色、无臭无味无毒、吸湿性小。 3、烯丙基二甘醇碳酸脂 （CR39） 是目前使用的唯一的热固性光学塑料，通常采用浇铸成型。 缺点：收缩率大、价格贵。 优点：耐磨、抗冲击、抗化学腐蚀性强。 4、苯乙烯——丙烯酸酯共聚物 70%的苯乙烯和30%的丙烯酸酯的共聚物。 可调其2者的成份，成份不同折射率不同。 第一章 光学材料 二、光学塑料的优缺点 优点： 1．比重小 光学塑料的比重在0.83-1.4之间，而光学玻璃为2.5-4.7。 2．耐冲击强度高 3．透红外、紫外性能好 4．耐温度骤变能力强 5．易成型、成本低 缺点： 1．热膨胀系数高，吸水性大 2．硬度低、易划伤 3．光学常数选择范围有限 4．耐溶剂性能差