红外光学玻璃与红外晶体材料光学特性
光学原材料
光学原材料光学的原材料主要包括：1. 光学玻璃：包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃等。
2. 光学晶体：卤化物单晶，如氟化物单晶，溴、氯、碘的化合物单晶，铊的卤化物单晶等。
还有氧化物单晶，如蓝宝石（Al2O3）、水晶（SiO2）、氧化镁(MgO）和金红石（TiO2）等。
此外，制作透镜等光学元件的原材料包括石英、钠玻璃和钛酸锶等。
其中，石英透镜的优点在于防腐性强，可用于制作紫外线光学仪器。
钠玻璃透镜价格较低，适用于制作低成本光学仪器。
钛酸锶透镜的优点在于色散极小。
分析：光学原材料是制造各种光学元件的基础，其质量和性能直接影响到光学元件的质量和性能。
这些原材料包括各种玻璃、晶体、涂层材料等，下面将分别介绍它们的特点和作用。
首先是光学玻璃，它是制造各种透镜、棱镜、窗口等元件的主要材料。
光学玻璃具有高透明度、高折射率、低色散等特点，能够有效地传输和聚焦光线，使得光学元件能够发挥出最佳的性能。
此外，光学玻璃还具有优异的机械性能和化学稳定性，能够承受各种恶劣环境的影响，长期保持稳定的光学性能。
其次是光学晶体，它是制造激光器、光放大器、光调制器等元件的关键材料。
光学晶体具有优异的激光性能和光学性能，能够实现高效的光学放大和调制，是光通信、光存储、光谱分析等领域的重要原材料。
此外，光学晶体还具有优异的热学性能和机械性能，能够承受高功率激光的照射和机械应力的影响，保持长期稳定的性能。
最后是涂层材料，它是制造各种光学薄膜、滤光片、反射镜等元件的重要材料。
涂层材料具有不同的光学性质和物理性质，能够实现反射、透射、吸收、偏振等各种光学效果，扩展了光学元件的应用范围。
同时，涂层材料还具有优异的附着力和耐久性，能够长期保持稳定的性能。
综上所述，光学原材料是制造各种光学元件的关键基础，其质量和性能对光学元件的质量和性能有着至关重要的影响。
随着科技的不断发展，对光学原材料的要求也越来越高，需要不断研究和开发新的材料和技术，以满足不断增长的市场需求。
常用红外光学材料及其加工技术
常用红外光学材料及其加工技术申卫江【期刊名称】《《科技视界》》【年(卷),期】2019(000)015【总页数】3页(P147-149)【关键词】红外光学材料; 特性; 晶体; 光学元件; 加工【作者】申卫江【作者单位】云南国防工业职业技术学院云南昆明 650500【正文语种】中文【中图分类】TJ765.3310 引言红外技术的研究及其应用，已成为现代光学技术发展的一个重要方向，而其发展的水平主要取决于红外光学材料和红外探测器的水平。
红外光学材料是指在红外热成像仪、红外导引头等红外光学仪器中用于制造透镜、棱镜、窗口、滤光片、整流罩等光学元件的一类材料，这些材料具备满足需要的光学性能和理化性质，即具有良好的红外透明性与较宽的透明波段，并具有良好的加工性能，可方便制作成形状各异、精度较高的光学元件。
红外光学材料不可能在整个红外波段0.76~750μm均具有良好的透过率，它只能在某一红外波段内，具有一定的透过能力。
另外，由于红外光线在大气中传播时，在1~3μm、3~5μm和8~14μm波段的衰减最小，所以，这三个波段也被称为红外光线的“大气窗口”。
目前国内外红外光学材料发展的重点也主要是适用于这三个“窗口”的光学材料。
针对不同红外光学材料的物理、化学性质，以及所要加工的光学元件的形状、要求等，选择适合的加工方法，具有非常重要的意义。
目前红外光学材料的加工方法主要有古典法、单点金刚石切削法、数控研抛法等，这些加工方法各有其特点和适用范围。
本文将结合现行生产和技术状况，就目前常用红外光学材料的基本性质，及其相应的加工方法作一简要介绍，以达到抛砖引玉的作用。
1 红外光学材料的分类红外光学材料主要分为玻璃、塑料和晶体三大类。
1.1 红外光学玻璃传统的红外光学玻璃有光学石英玻璃、铝酸钙玻璃和高硅氧玻璃三种。
他们具有较高的光学均匀性，能满足大尺寸高精度零件的要求，机械强度较高，化学稳定性好，熔炼和加工容易，成本低，在近红外和中红外波段得到一定程度的应用。
红外物理特性及应用实验
红外物理特性及应用实验波长范围在0.75~1000微米的电磁波称为红外波，对红外频谱的研究历来是基础研究的重要组成部分。
对原子与分子的红外光谱研究，帮助我们洞察它们的电子，振动，旋转的能级结构，并成为材料分析的重要工具。
对红外材料的性质，如吸收、发射、反射率、折射率、电光系数等参数的研究，为它们在各个领域的应用研究奠定了基础。
【实验目的】1、 了解红外通信的原理及基本特性。
2、 了解部分材料的红外特性。
3、 了解红外发射管的伏安特性，电光转换特性。
4、 了解红外发射管的角度特性。
5、 了解红外接收管的伏安特性。
【实验原理】 1、红外通信在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。
不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹的带宽。
载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。
能够用作无线电通信的频率资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。
通信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波和亚毫米波时遇到了困难。
红外波长比微波短得多，用红外波作载波，其潜在的通信容量是微波通信无法比拟的，红外通信就是用红外波作载波的通信方式。
红外传输的介质可以是光纤或空间，本实验采用空间传输。
2、红外材料光在光学介质中传播时，由于材料的吸收，散射，会使光波在传播过程中逐渐衰减，对于确定的介质，光的衰减dI 与材料的衰减系数α ，光强I ，传播距离dx 成正比：dI Idx α=- （1）对上式积分，可得：Lo I I e α-= （2）上式中L 为材料的厚度。
材料的衰减系数是由材料本身的结构及性质决定的，不同的波长衰减系数不同。
普通的光学材料由于在红外波段衰减较大，通常并不适用于红外波段。
材料的光机特性
影响折射率的因素
温度：
光学材料的折射率随温度而变化 温度变化1℃引起的折射率值变化，会使小数点第 六位有微小改变
天然原因或加工过程的残留：
空间折射率发生细微变化
应力：双折射
思考
测量玻璃透过率：
3.1.3 色散
色散：折射率随波长的变化
3.1.3 色散
1. 折射率随波长的增加而减小 2. 在短波长的末端，折射率的变化最大 3. 在给定波长处最高折射率材料曲线的
光学机械设计
材料的光机特性
概述
光学仪器原材料的主要种类：
玻璃，塑料，晶体，半导体， 陶瓷，金属，上述各种材料的薄膜， 复合材料，粘接剂，密封材料，专用 表面精饰材料。
3.1 折射光学材料
折射光学材料参数：
透过率 折射率 色散 机械性能
3.1.1 透过率
折射材料，例如玻璃，最显著的特征 ，是能够透过紫外到红外波段的电磁波。
3.2 反射光学元件材料
反射镜组成
1、反射面： 单层薄膜、多层介质膜、金属薄膜 2、刚性基板 机械上保证反射表面的正确位置以及正确 的面型。对于第二表面反射的反射镜来说 ，辐射要透过基板，例如化妆镜。
3.2 反射光学元件材料
反射镜基板材料重要性质： 1. 平滑度 2. 稳定性 3. 硬度
平滑度
3.4.1 光学胶
光学胶种类
光学胶种类
光学表面的胶合
思考：胶合可能产生哪一种误差？
3.4.2 结构粘合剂
3.5 密封胶
光学仪器中常用的两类密封胶
光学仪器中常用的两类密封胶
3.6 光机材料专用膜层
3.6.1 保护膜
保护膜种类
3.6.2 表面发黑
3.6.3 改进表面平滑度
材料的光学性能
一般地说
属于四角晶系、三角晶系和六角晶系旳晶 体为单轴晶体,如红宝石、电气石、石英、 冰等;而属于正交晶系、单斜晶系和三斜晶 系旳晶体为双轴晶体,如云母、蓝宝石、硫 磺等。 具有立方构造旳晶体无双折射性质。
利用晶体材料旳双折射性质能够制成特殊旳光学元件,在光 学仪器和光学技术中有广泛应用。例如利用晶体旳双折射,
至几十 旳细丝(称为纤芯),在纤芯外面覆盖直径
旳包层,包层旳折射率比纤芯略低约 ,两层之间形成良好旳光学
界面。当光线从一端以合适旳角度射入纤维内部时,将在内外两层
图光在光导纤维中旳传播之间产生屡次全反射而传播到另一端,
一束平行光照射均质旳材料时,除了可能发生反射和折射而变 化其传播方向之外,进入材料之后还会发生两种变化。一是伴 随光束旳进一步,一部分光旳能量被材料所吸收,其强度将被 减弱;二是介质中光旳传播速度比真空中小,且随波长而变化, 这种现象称为光旳色散。
不同介质旳临界角大小不同,例如一般玻璃对空气旳临界角为 ,
水对空气旳临界角为 ,而钻石因折射率很大
,故临界角
很小,轻易发生全反射。切割钻石时,经过特殊旳角度选择,可使进
入旳光线全反射并经色散后向其顶部射出,看起来就会显得光彩夺
目。
利用光旳全反射原理,能够制作一种新型光学元件——光导纤维,简
称光纤。光纤是由光学玻璃、光学石英或塑料制成旳直径为几
(1)正常色散
我们已经了解光在介质中旳传播速度低于真空中旳光速,其关系为y=c/n,据此
能够解释光在经过不同介质界面时发生旳折射现象。若将一束白光斜射到两 种均匀介质旳分界面上,就能够看到折射光束分散成按红、橙、黄、绿、青、 蓝、紫旳顺序排列而成旳彩色光带,这是在介质中不同波长旳光有不同旳速度 旳直接成果。所以,介质中光速或折射率随波长变化旳现象称为色散现象。研
63红外物理特性及应用实验讲义
红外物理特性及应用实验波长范围在~1000微米的电磁波称为红外波，对红外频谱的研究历来是基础研究的重要组成部分。
对原子与分子的红外光谱研究，帮助我们洞察它们的电子，振动，旋转的能级结构，并成为材料分析的重要工具。
对红外材料的性质，如吸收、发射、反射率、折射率、电光系数等参数的研究，为它们在各个领域的应用研究奠定了基础。
【实验目的】1、 了解红外通信的原理及基本特性。
2、 了解部分材料的红外特性。
3、 了解红外发射管的伏安特性，电光转换特性。
4、 了解红外发射管的角度特性。
5、 了解红外接收管的伏安特性。
【实验原理】 1、红外通信在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。
不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹的带宽。
载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。
能够用作无线电通信的频率资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。
通信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波和亚毫米波时遇到了困难。
红外波长比微波短得多，用红外波作载波，其潜在的通信容量是微波通信无法比拟的，红外通信就是用红外波作载波的通信方式。
红外传输的介质可以是光纤或空间，本实验采用空间传输。
2、红外材料光在光学介质中传播时，由于材料的吸收，散射，会使光波在传播过程中逐渐衰减，对于确定的介质，光的衰减dI 与材料的衰减系数α ，光强I ，传播距离dx 成正比：dI Idx α=- （1）对上式积分，可得：Lo I I e α-= （2）上式中L 为材料的厚度。
材料的衰减系数是由材料本身的结构及性质决定的，不同的波长衰减系数不同。
普通的光学材料由于在红外波段衰减较大，通常并不适用于红外波段。
红外光学玻璃 屈服强度
红外光学玻璃屈服强度
红外光学玻璃是一种专门用于红外光学系统的材料，具有优异的透射性能和热学特性。
关于红外光学玻璃的屈服强度，我们需要从多个角度来进行讨论。
首先，屈服强度是指材料在受到外部力作用下产生塑性变形或破坏的能力。
对于红外光学玻璃这样的材料，其屈服强度通常取决于材料的制备工艺、化学成分和晶体结构等因素。
一般来说，红外光学玻璃的屈服强度相对较高，能够承受一定程度的外部力作用而不发生塑性变形或破坏。
其次，红外光学玻璃的屈服强度还受到温度的影响。
由于红外光学系统通常在高温环境下工作，因此材料的热学性能对其屈服强度至关重要。
在高温下，材料的屈服强度可能会发生变化，这需要在实际应用中进行充分考虑。
此外，红外光学玻璃的屈服强度还可能受到表面处理和加工工艺的影响。
例如，材料的抛光质量、表面处理方式以及加工工艺对其屈服强度都会产生一定的影响。
因此，在制备和加工红外光学玻璃的过程中，需要采取合适的措施来保证材料的屈服强度达到预期
的要求。
综上所述，红外光学玻璃的屈服强度是一个综合性能指标，受
到多种因素的影响。
在实际应用中，需要综合考虑材料的制备工艺、化学成分、热学特性、表面处理和加工工艺等因素，以确保其在红
外光学系统中能够发挥良好的性能。
中红外光学材料及应用技术
中红外光学材料及应用技术中红外光学材料是指在中红外波段（2μm-20μm）中能够传播光波并承受高功率激光束的材料。
这类材料由于在可见光范围内透过率底，吸收系数高，难以发生非线性效应而被称为“光学玄学”。
目前，中红外光学材料具有广泛的应用价值，比如制作中赤外激光器材料、制作中红外透镜和反射镜、制作晶体声光调制器和中红外光电控制器等。
中红外材料的种类和特点中红外材料种类较多，主要包括：ZnSe、ZnS、GaAs、Ge、Si、Cu2O、AgCl、AgBr、NaCl等。
这些材料在中红外波段中具有不同的优缺点。
ZnSe是中红外区域内普遍使用的材料之一，它具有精确的切割能力、高透明度、优异的激光光学特性以及较低的散射和吸收率。
ZnS比ZnSe价格便宜，但其晶体容易受潮、降解，使用不太稳定。
Ge是一种中红外光学玻璃，它透过范围较宽，透过率高，但散射和吸收仍然较高，成本也比ZnSe和ZnS高。
Cu2O是一种半导体材料，具有很好的中红外区域传输性和吸收性能，但其折射率较小，只适合用作厚度较大的光学元件。
AgCl和AgBr透光率很高，但不稳定，随着时间的推移，透明度逐渐下降，应用受到限制。
NaCl在中红外波段中具有良好的透射性，但在加工和使用过程中极易被水分和油脂污染，容易出现裂纹。
中红外材料的应用之一是制作中红外激光器材料。
ZnSe和ZnS材料在中红外波段都有较高的折射率和透过率，因此特别适合用于制作中红外激光器。
利用Nd:YAG和CO2激光，可以在这些材料上生长高质量的中红外激光材料。
中红外透镜和反射镜的制作也是中红外材料的主要应用。
透镜和反射镜是中红外光学系统中的重要组成部分，直接影响光路的传输质量和成像效果。
利用大功率CO2激光器将ZnSe或ZnS板材后加工成透镜或反射镜，可以获得优异的成像效果和较高的耐热性能。
中红外晶体声光调制器和光电控制器是应用中红外材料的另一重点方向。
这些组件可用于光电通信、医疗、天文和军事领域。
光学材料特性
光学材料特性光学材料特性表:有色玻璃牌号无色光学玻璃类型光学晶体主要性能参数常用光学塑料-聚甲基丙烯甲酯PMMA密度（kg/m3）: （1.17 〜1.20）x 10E3nD v：1.49 57.2 〜57.8透过率（％）: 90〜92吸水率（％）: 0.3〜0.4玻璃化温度：10E5熔点（或粘流温度）：160〜200马丁耐热：68热变形温度：74〜109（4.6 x 10Pa） 68 〜99（18.5 x 10Pa）线膨胀系数：（5〜9）x 10E-5计算收缩率（％）: 1.5〜1.8比热J/kgK : 1465导热系数W/m K 0.167〜0.251燃烧性m/min :慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：出强氧化酸外，对弱碱较稳定耐碱性：对强碱有侵蚀对弱碱较稳定耐油性：对动植物油，矿物油稳定耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5%常用光学塑料-苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物密度（kg/m3）: （1.12 〜1.16）x 10E3nD v：1.533 42.4透过率（％）: 90吸水率（％）: 0.2玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：马丁耐热：＜60热变形温度：85〜99 （18.5 x 105Pa）线膨胀系数：（6〜8）x 10E-5计算收缩率（％）:比热J/kgK :导热系数W/m K 0.125〜0.167燃烧性m/min :慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：除强氧化酸外，对酸盐水均稳定耐碱性：对强碱有侵蚀，对弱碱较稳定耐油性：对动植物油，矿物油稳定耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5%常用光学塑料-聚碳酸酯PC密度(kg/m3) : 1.2 x 10E3nD v：1.586(25) 29.9透过率(％): 80〜90吸水率(％): 23CRH50% 0.15 水中0.35玻璃化温度：149熔点(或粘流温度)：225〜250(267)马丁耐热：116〜129热变形温度：132 〜141(4.6 x 105Pa) 132138(18.5 x 105Pa)线膨胀系数：6X 10-5计算收缩率(％) : 0.5〜0.7比热J/kgK : 1256导热系数W/m K 0.193燃烧性m/min :自熄耐酸性及对盐溶液的稳定性：强氧化剂有破坏作用，在高于60水中水解，对稀酸，盐，水稳定耐碱性：强碱溶液，氨和胺类能腐蚀和分解，弱碱影响较轻耐油性：对动物油和多数烃油及其酯类稳定耐有机溶剂性：溶于氯化烃和部分酮，酯及芳香烃中，不溶于脂肪族，碳氢化合物，醚和醇类日光及耐气候性：日光照射微脆化常用光学塑料-烯丙基二甘碳酸酯CR39密度(kg/m3) : 25 1.32 x 10E3nD v：1.498 53.6 〜57.8透过率(％): 92吸水率(％): 0.2 24h 25 玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：马丁耐热：热变形温度：8X 10-5（-40 〜+25）11.4 X10-5（25 〜75）14.3 X10-5（75 线膨胀系数：计算收缩率（％）:比热J/kgK :导热系数W/m K燃烧性m/min:耐酸性及对盐溶液的稳定性：耐碱性：耐油性：耐有机溶剂性：日光及耐气候性：常用光学塑料-苯乙烯-丙烯腈共聚物AS密度（kg/m3）: （1.075 〜1.1）X 10E3nD v：1.498 53.6 〜57.8透过率（％）: 92吸水率（％）: 0.2 〜0.3 24h玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：马丁耐热：热变形温度：线膨胀系数：3.6 X 10E-5计算收缩率（％）:比热J/kgK :导热系数W/m K燃烧性m/min:耐酸性及对盐溶液的稳定性：耐碱性：耐油性：耐有机溶剂性：日光及耐气候性：略变黄常用光学塑料-苯乙烯-丁二烯-丙烯酯ABS密度(kg/m3) : (1.02 〜1.16) x 10E3nD v：透过率(％):吸水率(％): 0.2 〜0.4 24h玻璃化温度：熔点(或粘流温度)：130〜160马丁耐热：63热变形温度：90〜108(4.6 x 105Pa) 83 〜103(18.5 x 105Pa)线膨胀系数：7.0 x 10E-5计算收缩率(％) : 0.4〜0.7比热J/kgK : 1381 〜1675导热系数W/m K 0.173〜0.303燃烧性m/min :慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：对酸，水，无机盐几乎没有影响，在冰醋酸中会引起应开裂耐碱性：耐碱性能良好耐油性：对某些植物油会引起应力开裂耐有机溶剂性：在酮，醛，酯以及有些氯化烃中要溶解，长期接触烃类会软化和溶涨日光及耐气候性：比聚苯乙烯好。
红外物理特性及应用实验讲义
红外物理特性及应用实验波长范围在~1000微米的电磁波称为红外波，对红外频谱的研究历来是基础研究的重要组成部分。
对原子与分子的红外光谱研究，帮助我们洞察它们的电子，振动，旋转的能级结构，并成为材料分析的重要工具。
对红外材料的性质，如吸收、发射、反射率、折射率、电光系数等参数的研究，为它们在各个领域的应用研究奠定了基础。
【实验目的】1、 了解红外通信的原理及基本特性。
2、 了解部分材料的红外特性。
3、 了解红外发射管的伏安特性，电光转换特性。
4、 了解红外发射管的角度特性。
5、 了解红外接收管的伏安特性。
【实验原理】 1、红外通信在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。
不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹的带宽。
载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。
能够用作无线电通信的频率资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。
通信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波和亚毫米波时遇到了困难。
红外波长比微波短得多，用红外波作载波，其潜在的通信容量是微波通信无法比拟的，红外通信就是用红外波作载波的通信方式。
红外传输的介质可以是光纤或空间，本实验采用空间传输。
2、红外材料光在光学介质中传播时，由于材料的吸收，散射，会使光波在传播过程中逐渐衰减，对于确定的介质，光的衰减dI 与材料的衰减系数α ，光强I ，传播距离dx 成正比：dI Idx α=- （1）对上式积分，可得：Lo I I e α-= （2）上式中L 为材料的厚度。
材料的衰减系数是由材料本身的结构及性质决定的，不同的波长衰减系数不同。
普通的光学材料由于在红外波段衰减较大，通常并不适用于红外波段。
常见光学材料简介
常见光学材料简介透镜是光学实验中的主要元件之一，可采用多种不同的光学材料制成，用于光束的准直、聚焦、成像。
Newport提供的各种球面和非球面透镜，主要制作材料有BK7玻璃、紫外级熔融石英（UVFS）、红外级氟化钙（CaF2）、氟化镁（MgF2），以及硒化锌（ZnSe）。
在从可见光到近红外小于2.1µm的光谱范围内，BK7玻璃具有良好的性能，且价格适中。
在紫外区域一直到195nm，紫外级熔融石英是一种非常好的选择。
在可见光到近红外2.1µm范围内，熔融石英具有比BK7玻璃更高的透射率，更好的均匀度以及更低的热膨胀系数。
氟化钙和氟化镁则适用于深紫外或红外应用。
本文将对这些常见光学材料的性质和应用进行介绍，并列出了一些基本的材料参数，如折射率、透射率、反射率、Abbe数、热膨胀系数、传导率、热容量、密度、Knoop硬度，及杨氏模量。
BK7是一种常见的硼硅酸盐冕玻璃，广泛用作可见光和近红外区域的光学材料。
它的高均匀度，低气泡和杂质含量，以及简单的生产和加工工艺，使它成为制作透射性光学元件的良好选择。
BK7的硬度也比较高，可以防止划伤。
透射光谱范围380-2100nm。
但是它具有较高的热膨胀系数，不适合用在环境温度多变的应用中。
紫外级熔融石英是一种合成的无定型熔融石英材料，具有极高的纯度。
这种非晶的石英玻璃具有很低的热膨胀系数，良好的光学性能，以及高紫外透过率，可以透射直到195nm的紫外光。
它的透射性和均匀度均优于晶体形态的石英，且没有石英晶体的那些取向性和热不稳定性等问题。
由于它的高激光损伤阈值，熔融石英常用于高功率激光的应用中。
它的光谱透射范围可以达到2.1µm，且具有良好的折射率均匀性和极低的杂质含量。
常见应用包括透射性和折射性的光学元件，尤其是对激光损伤阈值要求较高的应用。
氟化钙是一种具有简单立方晶格结构的晶体材料，采用真空Stockbarger技术生长制备。
它在真空紫外波段到红外波段都具有良好的透射性。
红外光学玻璃与红外晶体材料光学特性
红外光学玻璃与红外晶体材料光学特性1.折射率：红外光学玻璃具有较高的折射率，使其可以实现光学元件的高度压缩。
由于折射率的影响，红外光在光学玻璃中的传播速度较慢，导致光束不会直接从光学玻璃中逸出。
2.透过率：红外光学玻璃对红外光有较高的透过率。
在红外光学领域，透过率是一项关键指标，因为它决定了光学器件的光学效率。
红外光学玻璃的高透过率使其成为红外光学系统中优选的材料。
3.散射：红外光学玻璃的散射损耗较低，使其可用于高分辨率的红外成像和传感应用。
散射是指光线在材料中传播时的偏离，它会降低图像的清晰度和光学系统的性能。
4.热稳定性：红外光学玻璃通常具有良好的热稳定性，能够在较高温度下保持其光学性能。
这使得红外光学玻璃适用于高温环境或需要耐高温性能的应用。
与红外光学玻璃不同，红外晶体材料是由具有晶体结构的材料组成，如硒化锌、碲化锌等。
红外晶体材料具有以下特点：1.可调谐性：红外晶体材料通常具有可以调整的带隙能量，因此可以通过控制外部条件（例如温度或应力）来调整红外光的波长。
这使得红外晶体材料在光学激光调谐器和光学滤光片等应用中具有广泛应用。
2.高透过率：红外晶体材料对红外光的透射率很高，因此它可以实现高透过率的光学元件。
红外晶体材料的高透过率使其在红外光学成像和探测中具有广泛应用。
2.非线性光学性质：一些红外晶体材料还具有非线性光学性质，这意味着它们可以在光学场作用下产生非线性效应，例如和差频、倍频等。
这使得红外晶体材料在光学调制器和光学相干检测等领域中具有重要应用。
3.晶体结构：红外晶体材料具有晶体结构，这使得它们在材料加工和光学元件设计中具有独特的优势。
晶体结构可以提供更好的定向性和晶体纯度，从而实现更高的光学性能。
综上所述，红外光学玻璃和红外晶体材料都具有独特的光学特性，使其在红外光学系统和设备中扮演重要角色。
它们的不同特点适用于不同的红外光学应用，例如红外成像、红外激光和红外探测等。
因此，选择合适的红外光学材料对于实现高性能红外光学系统来说至关重要。
具有红外透过性的光学材料的制备及其应用
具有红外透过性的光学材料的制备及其应用随着科技的不断进步，红外技术在军事、医疗、航空等领域中的应用越来越广泛，因此具有红外透过性的光学材料的需求也越来越大。
本文将介绍几种常见的具有红外透过性的光学材料及其制备方法以及应用。
一、具有红外透过性的光学材料分类1.硅硅是一种硬度很高，导热性能好，化学性质稳定的材料。
在光学领域中，常用硅制成红外光学元件，如窗口、透镜、棱镜等。
2.硒化锌硒化锌是一种透明、不导电的光学材料，它具有很好的红外透过性，因此常被用于红外传感器、夜视仪等装置中。
3.晶体晶体是一种透明的材料，其中的矿物质晶体具有特定的结构和物理性质，使它们在光学领域中具有重要的应用。
某些晶体如镁氟铝石英、锂镁硼石英等可以用于制造红外透镜。
4.玻璃玻璃是一种广泛应用于光学领域的材料，它们通常是由多种物质熔融后再冷却得到的，因此拥有不同的物理性质。
其中某些玻璃具有红外透过性，例如石英玻璃、硼硅酸玻璃等。
二、红外透过性光学材料的制备方法1.单晶生长法单晶生长法是一种比较常见的制备晶体材料的方法，它通过将熔体降温来使材料结晶并生长出晶体。
晶体制备过程需要严格控制各种物理参数，如温度、压力等。
常用于制备锂镁硼石英、钛蓝宝石、锌硒晶体等。
2.熔层堆积法熔层堆积法是一种常见的制备玻璃材料的方法，它通过将熔融的物质在基板上依次堆层，然后快速冷却得到。
该方法可以制备出厚度达到数毫米甚至厘米级别的玻璃，如硼硅酸玻璃等。
3.溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是利用溶胶和凝胶之间的相变关系来制备光学材料的方法。
该方法首先将材料溶解在溶剂中形成溶胶，然后将溶胶干燥得到凝胶，最后通过煅烧等方式得到所需材料。
该方法可以制备出具有较高红外透过性的材料，如二氧化硅、氧化铝等。
三、红外透过性光学材料的应用1.红外传感器红外传感器是一种利用红外光来感知物质的仪器，应用于温度测量、水和气体浓度检测、红外辐射测量等领域。
红外透过性光学材料是红外传感器中的重要元件，如硒化锌发射管中常用的窗口材料。
光学和光子学 光学材料和组件 0.78 μm～25 μm红外光谱用光学材料特性-最新国标
光学和光子学-光学材料和元件-0.78 μm～25 μm红外光谱用光学材料特性1 范围本文件规定了在0.78 μm~25 μm红外光谱范围内使用的光学材料的命名、特性以及表征该类材料特性所需参数，并提供了部分性能的测试方法。
本文件仅适用于制造无源光学元件所用材料。
本文件中的材料也可以透过其它光谱（如微波、可见光或紫外线）。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO 9385:1990, Glass and glass-ceramics — Knoop hardness testISO 10110-18, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems —Part 18: Stress birefringence, bubbles and inclusions, homogeneity, and striaeISO 10345-2:1992, Glass determination of stress-optical coefficient—part 2: bending testISO 12123:2018, Optics and photonics — Specification of raw optical glassISO 15368, Optics and photonics — Measurement of reflectance of plane surfaces and transmittance of plane parallel elementsISO 19740:2018, Optics and photonics —Optical materials and components —Test method for homogeneity of infrared optical materialsISO 19741:2018, Optics and photonics — Optical materials and components — Test method for striae in infrared optical materialsISO 19742:2018, Optics and photonics — Optical materials and components — Test method for bubbles and inclusions in infrared optical materialsISO 22007-4:2017, Plastics Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity—Laser flash methodISO 80000-7, Quantities and units — Part 7:Light and radiationGB/T 1409-2006 测量电气绝缘材料在工频、音频、高频(包括米波波长在内)下电容率和介质损耗GB/T 7962.14-2010 无色光学玻璃测试方法第14部分：耐酸稳定性GB/T 7962.15 -1987 无色光学玻璃测试方法耐潮稳定性测试方法GB/T 7962.16 -2010 无色光学玻璃测试方法第16部分：线膨胀系数、转变温度和弛垂温度GB/T 7962.20 -2010 无色光学玻璃测试方法第20部分：密度GB/T 7962.6-2010无色光学玻璃测试方法第6部分：杨氏模量、剪切模量及泊松比GB/T 34184-2017红外光学玻璃红外折射率测试方法偏折角法GB/T 38494-2020 陶瓷器抗冲击试验方法3 术语和定义ISO 12123、ISO 80000-7及以下给出的术语和定义均适用于本标准。
光学材料特性介绍
光学材料特性介绍光学材料是指在光学领域中使用的材料，其具有特殊的光学性质和特性。
光学材料广泛应用于光学仪器、光纤通信、激光技术、光电子学和光学传感等领域。
下面将介绍几种常见的光学材料及其特性。
1.玻璃玻璃是最常见的光学材料之一，具有良好的光学性能。
玻璃有着高透明度和较高的折射率，能够有效传输光线。
此外，玻璃还有良好的耐热性和化学稳定性，能够在不同环境条件下长时间使用。
不同类型的玻璃具有不同的特性，例如石英玻璃具有较高的热稳定性和耐腐蚀性，适用于高温和腐蚀性环境；光纤玻璃具有良好的光传导性能，广泛应用于光纤通信领域。
2.半导体材料半导体材料是一类能在导电和绝缘之间转变的材料，具有独特的光学特性。
常见的半导体材料包括硅、锗和氮化镓等。
半导体材料具有直接能隙和间接能隙两种类型，直接能隙材料的能带间隙较小，可以吸收和发射光子，广泛应用于激光器、光电二极管和太阳能电池等领域。
间接能隙材料的能带间隙较大，光子吸收能力较弱，常用于半导体器件的基底材料。
3.晶体材料晶体材料具有有序的原子结构和周期性的晶格，其光学性能受晶体结构的影响。
晶体材料具有较高的折射率和良好的光学透明性，能够产生衍射、偏光和干涉等现象。
不同晶体材料具有不同的光学性能，例如石英晶体具有高透明度和高硬度，适用于光学仪器制造；锗和硅晶体具有特殊的光学性能，适用于红外光学器件制造。
4.液晶材料液晶材料是一类介于液体和晶体之间的材料，具有特殊的光学特性。
液晶材料可以通过施加外部电场或温度变化来改变其分子的排列方式，从而改变光的传输及偏振性质。
液晶材料广泛应用于显示技术，例如液晶显示器和液晶投影仪。
5.光学聚合物光学聚合物是一类具有特殊的光学性能和可塑性的材料。
光学聚合物具有较低的折射率和消色差效果，能够实现高清晰度和广角的光学成像。
此外，光学聚合物具有良好的透光性和耐腐蚀性，广泛应用于光学镜头、透镜和眼镜镜片等领域。
总之，光学材料具有多样的特性，用途广泛。
常用红外光学材料及其加工技术
technologyvision科技视界作为红外光学材料使用的单晶材料有几十种袁较为常用的大约有十几种遥单晶材料的主要优点是制备技术相对成熟袁光学均匀性较好袁材料结构完整袁可避免内部结构缺陷等对红外光学性能的影响遥多晶材料则具有价格相对较低袁制备材料尺寸几乎不受限制袁可制备大尺寸及复杂形状等特点遥由于单晶材料的红外光学性能相对较好袁其使用量最大袁多晶材料则主要用于制备大尺寸零件所需毛坯遥2常用红外光学材料由于光学玻璃和塑料作为红外光学材料使用仍存在一些致命的缺陷袁而晶体材料则具有较为优良的红外光学特性袁因此袁现阶段各类红外光学仪器上所使用的光学元件袁特别是透射光学元件袁大部分采用的材料均为晶体材料袁其中又以锗尧硅尧硒化锌尧硫化锌等晶体材料的使用最为常见袁其在热像仪等红外光学仪器中的使用量达到了总使用量的80以上遥本文亦将主要介绍这几种红外光学晶体材料的基本情况遥表1显示了这些材料的基本理化性能遥表1几种常用红外晶体材料21锗单晶材料渊ge冤锗是一种半导体晶体材料袁在红外光学仪器中使用的锗单晶为n型袁晶相为渊111冤袁其结构为金刚石结构袁在红外波段有良好的透明性袁不溶于水袁化学性质稳定袁透射波长范围为1825滋m袁在透射波长范围内的折射率约为4袁色散较小袁是一种优良的红外光学材料袁在814滋m波段工作的红外光学仪器中使用量最大袁广泛用于制作红外透镜尧窗口尧棱镜等光学元件遥锗具有吸收系数和折射率随温度的改变而急剧变化的特性袁致使其透射率也会随着温度的变化而变化袁如图1所示遥图1锗材料透射率的温度特性由图1可见袁随着温度上升袁锗材料的透射率下降袁在300益条件下袁在812滋m波段几乎完全失透袁在35滋m波段透射率仅为25益时的20左右袁故锗不宜在高温下使用遥目前袁国内制备红外锗单晶材料的主要方法为直拉法渊czochrolski法冤袁相应的生产设备渊单晶炉冤和生产工艺已臻成熟尧完善遥为适应红外光学仪器高分辨率和遥感技术的要求袁红外锗单晶正向大尺寸化发展袁直径囟250mm的锗单晶已有商品化销售袁最大制备锗单晶尺寸达到了囟350mm遥22硅单晶材料渊si冤与锗类似袁硅也是一种金刚石结构的半导体晶体材料袁化学性质稳定袁不溶于水袁而且不溶于大多数酸类溶液袁但溶于氢氟酸尧硝酸和醋酸的混合液遥透射波长范围为1115滋m袁在15滋m波长处有一吸收峰存在遥硅的折射率也比较稳定袁约为34袁色散系数较小袁在35滋m波段被普遍用于制作透镜尧窗
红外光学材料
红外光学材料红外光学材料是一类能够吸收和传导红外光的材料。
红外光波长范围在0.75至1000微米之间，因此红外光学材料在许多领域中具有广泛的应用，包括红外图像传感器、红外相机、红外激光器等。
红外光学材料通常具有较高的透过率和较低的散射系数。
它们需要能够高效地吸收和传导红外光，同时具有较高的耐热性和化学稳定性。
目前主要有三类常用的红外光学材料：晶体材料、半导体材料和玻璃材料。
晶体材料是一类非常重要的红外光学材料，因为它们具有优异的光学性能和机械性能。
晶体材料通常由无机物质如氧化物或硫化物组成，它们具有较高的折射率、较低的散射系数和较高的硬度。
常见的红外晶体材料有硫化锌、硫化镉、氯化铟等。
这些材料具有较好的光学透明性和热稳定性，适合用于红外激光器和红外传感器等设备。
半导体材料是另一类常用的红外光学材料。
在红外光谱范围内，半导体材料通常具有较高的吸光系数和较低的折射率，这使得它们非常适合作为红外光学滤波器和红外探测器的材料。
常见的红外光学半导体材料有硒化铟、碲化锌等。
这些材料具有较高的红外感应能力，可以有效地检测和传导红外光。
玻璃材料是一类机械性能和光学性能较好的红外光学材料。
与其他红外光学材料相比，玻璃材料具有较低的折射率和较高的透过率。
玻璃材料适用于制造红外光学镜片、红外光学器件等。
常见的红外玻璃材料有硫化锌玻璃、硫化镉玻璃等。
这些材料具有较好的光学透明性和化学稳定性，可以有效地传导和吸收红外光。
总的来说，红外光学材料具有广泛的应用领域和重要的意义。
随着红外技术的不断发展，对红外光学材料的需求也将不断增加。
因此，研发更多新型的红外光学材料，提高其光学性能和机械性能，将会是未来的发展方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
、红外光学玻璃与红外晶体材料光学特性:1■晶体材料晶体材料包括离子晶体与半导体晶体离子晶体包括碱卤化合物晶体，碱土一卤族化合物晶体及氧化物及某些无机盐晶体。
半导体晶体包括W族单元素晶体、川〜V族化合物和n〜w族化合物晶体等。
离子型晶体通常具有较高的透过率，同时有较低的折射率，因而反射损失小，一般不需镀增透膜，同时离子型晶体光学性能受温度影响也小于非离子型晶体。
半导体晶体属于共价晶体或某种离子耦合的共价键晶体。
晶体的特点是其物理和化学特性及使用特性的多样性。
晶体的折射率及色散度变化范围比其它类型材料丰富得多。
可以满足不同应用的需要，有一些晶体还具备光电、磁光、声光等效应，可以用作探测器材料。
[1]按内部晶体结构晶体材料可分为单晶体和多晶体①单晶体材料表1.1 几种常用红外晶体材料[1]名称化学组成透射长波限/卩m 折射率/4.3卩m硬度/克氏密度/(g・cm3)溶解度/(g - L-3)H2O金刚石 C 30 2.4 8820 3.51 不溶锗Ge 25 4.02 800 5.33 不溶硅Si 15 3.42 1150 2.33 不溶石英晶体SiQ 4.5 1.46 740 2.2 不溶兰宝石AI2O3 5.5 1.68 1370 3.98 不溶氟化锂LiF 8.0 1.34 110 2.60 0.27 氟化镁MgF 8.0 1.35 576 3.18 不溶氟化钡BaF 13.5 1.45 82 4.89 0.17 氟化钙CaF 10.0 1.41 158 3.18 0.002 溴化铊TLBr 34 2.35 12 7.56 0.05 金红石TQ2 6.0 2.45 880 4.26 不溶砷化镓GaAs 18 3.34(8(im) 750 5.31 不溶氯化钠NaCl 25 1.52 17 2.16 35硒化锌ZnSe 22 2.4 150 5.27 不溶锑化铟InSb 16 3.99 223 5.78 不溶硫化锌ZnS 15 2.25 354 4.09 不溶KRS-5 TLBr-TLI 45 2.38 40 7.37 0.02 KRS-6 TLBr-TLCl 30 2.19 35 7.19 0.01表1.2红外多晶材料[1]材料透射范围/(1 m 折射率/5 i m 硬度/克氏熔点/ c密度/(g • m3)在水中溶解度-9.5 1.34 576 1396 3.18 不溶MgF 0.45-ZnS 0.57-15.0 2.25 354 1020 4.088 不溶--10.0 1.7 640 2800 3.58 不溶MgO 0.39-CaF2 0.2〜12.0 1.37 200 1403 3.18 微溶ZnSe 0.48 〜22 2.4 150 5.27 不溶CdTe 2〜30 2.7 40 1045 5.85 不溶常用的红外单晶材料包括Ge Si、金红石、蓝宝石、石英晶体、ZnS GaAs、MgF、NaCI、TIBr、KHS-6(TIBr-TICI) 和KHS-5(TIBr-TII) 等，具有熔点高、热稳定性好、硬度高、折射率和色散化范围大等优点，但晶体尺寸受限、成本相对较高。
常用的红外多晶包括MgO ZnS、ZnSe和CdTe、MgF多晶和CaE＞等，具有成本低、可制备大尺寸及复杂形状的优点。
适用于中红波段的玻璃光学元件主要包括铝酸盐玻璃、错酸盐玻璃和锑酸盐玻璃等体系，光学均匀性好、易于制成不同尺寸与形状，但其红外波段透射范围较窄、抗热冲击和机械冲击性能较差。
塑料在近红外和远红外具有良好的透过率，但在中红外波段透过率较低；已实现实用化的塑料包括丙烯酸脂和聚四氟乙烯，前者在常温下用于红外发光二极管等的封装材料，后者用作2~7卩m波段保护膜和小型民用红外激光器窗口材料等。
[1]表1.3常用红外光学材料的热学力学光学性质材料金刚石硒化锌硫化锌单晶锗硅氟化镁折射系数 2.38 2.40 2.19 4.00 3.42 1.35透过率/% 71 71 72 47 54 —吸收系数/cm-1 0.1 〜0.3 0.005 0.2 0.02 0.35 —禁带宽度/eV 5.48 2.7 3.9 0.664 1.11 —熔点/ c3770 1520 1830 937 1417 1261弹性模量/GPa 1050 70.9 74.5 103 130 115显微硬度/ 9000 105 250 850 1150 640(kg/mm)热传导率/ 20 〜22 0.19 0.27 0.59 1.63 0.16〔W/(cm・K):热膨胀系数/ 1.0 7.0 6.8 6.0 2.6 11.0(10-6/K)0.5 〜22 0.4 〜12 1.8 〜25 1.1 〜5.8 0.45 〜9.5透过波段/m 3.0 〜5.0，8.0 〜14.02.红外光学玻璃中波红外光学玻璃：根据成分不同，中波红外光学玻璃主要包括氟化物玻璃、氧化物玻璃（主要铝酸钙玻璃、错酸盐玻璃、镓酸盐玻璃和碲酸盐玻璃等）以及氧氟化物玻璃。
表2.1常见中波红外光学玻璃材料特性[12]基本性能-亂代物玻璃铝旌钙玻璃蒔醸盐玻頊械醸盐玻璃碼醴盐玻頊重金属氮辄菠璃Srhdt IRG1I CBMA CAB NH1.BGC；CBK1A BGG CBMACBG BVI SIOM FGc SIOM FGa SIOM FTt遥过范国^1110.25 -S0.3 - ft Q.i祐0.3-60..1 -60.3^7 2.5 -5.50.3-6U0..V7 TgfX卫4-7阴術724朗审67116-HP4371.455 1.67L755 1.7512.1fi i.7n L7I91.冲密劇& ■ nil-1)3.12 3.464.^5 4.32 3.潜5.64 4.4K 4.20 3.8]努式硯陆（kg fe T276608754 4.A5560550-470550杨氏模宣律止70107.5110. L柄,7-一=79.795.37fl -U.2S40 2760.3-0.29njo0.30脇胀系載；（1尸■ k'1）0,55S.2S.O9P0虬3 a. a116滋410.015.3热导靱0血 1.33■0.70,720,72 D.U2 D.h?fi.74血dTV(1尸--=---- 6.3 6.2-3.4S 长波红外光学玻璃：根据成分不同，长波红外玻璃主要包括硫系玻璃、卤系玻璃和硫卤系玻璃等。
表22常用长波红外玻璃材料的基本性能[3]基本性能硫系玻璃卤系玻璃硫卤玻璃转变温度T g（C）18 0〜5 0 07 5〜3 2 0110~ 3 6 0,折射率，2~3.5 1.5〜2.0 1.8〜3.0本征损耗（dB/km）10 2~10 410 -1 〜10 -310 -1 ~10 -3,化学稳定性稳定极易潮解潮解透过波长（11 m）0.9〜180.25~2O0.25~20透过率（％） 6 0〜7 08 0~907 0~80表2.3硫系玻璃材料的性能[3]表2.4卤系玻璃材料的性能[3]表2.5硫卤玻璃材料的性能[3]组成（摩尔分数，％）特征温度（C ）折射率n本征损耗（dB/k透过波长（11 m ）As 2S 3T g =1802.35Ge 25 As 15 S 60T f =4202.22m)2X104(5.5u 0.15〜12m)— 0.6〜11Ge — S As 2Se 3T g =370 T g =184 T f =3952.11 2.72 2.563.6X102(2.4 1 m)10(6.5 1 m) 10(1. 05 i m)0.15〜110.8〜17.8 0.8〜16Ge — As —Se T f = 0=2 6 7〜4 1 2 . 5 6〜2 . 7 0Ge — Sb —Se T g = =2 0 0 2 . 6 20.8〜151〜15Ge 2 5 As 2 5 Te 5 3.40Ge 18 Se 10 Te 72Ge 1s Te 822〜 -181.5(10.6 i 2〜-18 m)一 2〜-19Ge 30 As 15 Se 55二、红外光学玻璃应用现状：1.元件类型中波红外光学玻璃：根据成分不同，中波红外光学玻璃主要包括氟化物玻璃、氧化物玻璃（主要铝酸钙玻璃、锗酸盐玻璃、傢酸盐玻璃和碲酸盐玻璃等）以及氧氟化物玻璃。
[12]长波红外光学玻璃：根据成分不同，长波红外玻璃主要包括硫系玻璃、卤系玻璃和硫卤系玻璃等。
[3]2.应用对象中波红外玻璃（3〜5卩m波段高透的）在民用和军用领域有十分重要的应用，比如红外对抗（IRCM）、化学物遥感、红外制导、红外侦查、高能激光武器、热像仪、夜视仪、火焰气体探测器、环境监测、空间通信等多个领域。
新一代以精确制导为主要特征的光电系统,如导弹、光雷达、机舰载红外搜索与跟踪系统（IRST）、分布式孔径系统（DAS）等,已逐步向多波段复合、宽视角、远距离和高分辨率方向发展。
长波红外玻璃具有较宽的红外透过范围，随玻璃组成变化，其透过从0.25扩展到14〜20 ，可用于能量控制、热点探测、电路检测、温度监视以及夜视等。
硫系玻璃的主要应用领域是探测物体和人在环境温度下所发生的辐射(在10ym处最为灵敏)、热成像以及8〜13y m透过窗口等，硒锑红外玻璃透过范围非常适合这一区域的热成像；卤系玻璃则主要用于传输CO 2激光器激光，以满足医疗、材料精加工等方面的需要。
3.加工方法熔融-淬冷法由于硫系玻璃熔体在高温下极易氧化，故在玻璃制备过程中，应将原材料置于真空密封的石英管中熔制。
样品的制备经过原料预处理、石英管预处理、称重、配料、石英管抽真空、封装、熔制、淬冷、退火、切割、研磨、抛光等过程。
[14]精密模压成型从结构上分析，硫系玻璃与晶体红外材料的一个重要差别在于前者为非晶态而后者为晶体•晶体材料在加热至熔点时直接由固态转变为液态，因此不存在模压的可能性•而非晶态材料与塑料相似，在加热过程中粘度逐渐降低，直至进入能按照模具提供的形状通过压制而精确成型的最佳粘度范围•换言之，硫系玻璃适用于精密模压成型工艺，该工艺的成本显然要比用于晶体加工的单点金刚石车削工艺低得多，由此为红外夜视仪的商业应用奠定了基础•与晶体类红外材料相比，玻璃类材料的最大优势就是成型工艺简单，可利用精密模压成型工艺直接加工包括球面、非球面和非球面射棱镜在内的多种玻璃红外光学元件，使加工成本较晶体材料显著降低。
与传统的氧化物光学玻璃相比，硫系玻璃制备具有很强的工艺特殊性，它一般需要在无氧真空气氛的圆柱形密闭石英安瓿中进行高温(800~1 000 C )摇摆熔制，无法进行机械搅拌。
硫系玻璃生产制备工艺主要包括原料提纯、高均匀性玻璃熔制、脱模、退火四大环节。