光学玻璃材料
第三章光学玻璃
被动式红外监控探测器依靠接收人体发出的红外辐射来进行监控报警。任何 温度在绝对零摄氏度以上的物体都会不断地向外界辐射红外线，人体的表面温度 为36℃，其大部分辐射能量集中在8-12μm的波长范围内。 在监控探测区域内，人体透过衣服的红外辐射能量被探测器的菲涅耳透镜聚 焦于热释电传感器上。当人体（入侵者）在这一探测范围中运动时，顺次地进入 菲涅耳透镜的某一视区，传感器输出信号的频率大约为0.1-10Hz ，这一频率范围 由探测器中的菲涅尔透镜、人体运动速度和热释电传感器本身的特性决定。
有色玻璃熔制举例
（1）碳黄色玻璃 硫碳着色。 即元素硫、硫化物或硫酸钠；石墨或焦炭作为还原剂。 原料要求含水量低，熔制温度通常较低，采用氯化物或氟 化物作为澄清剂。
（2）硒红宝石玻璃 硒和硫化镉着色。 二者的挥发、氧化。 硒加料；硫化镉，氧化锌。 熔制温度不超过1400℃，澄 清剂不能采用氧化砷或氧化锑， 而要采用氟化物。
如铁、钴、镍、铜、铬、锰等在可见光区域具有吸收带，若引入玻璃中将 因着色而降低透过率，故严格限制引入。 难熔颗粒要小些，易熔和密度小的颗粒可适当大些。 混料时间恰当。过小不均，过长分层。
（2）光学玻璃的熔炼
需要采取严格的熔炼制度，用来克服玻璃中的气泡、条纹、结石等常见缺陷， 保证产量和质量。 熔炼方法分坩埚法和池窑连续生产法。 不同熔制情况采取的熔制速度不同。 对于使用耐火材料坩埚熔制的玻璃，如果采取高速搅拌，会增加玻璃液对坩 埚的侵蚀；对于使用铂坩埚熔炼时，适当增加搅拌速度有利于均化过程。 连续熔制 将几个坩埚串联起来，使玻璃的形成、澄清、均化以及冷却四个阶段同时 在不同的坩埚中进行，具有产量大、周期短、成品率高等优点。是目前光学玻 璃生产工艺的主要发展趋势。 如熔化部采用陶瓷坩埚、均化部采用铂坩埚池炉、冷却部采用陶瓷坩埚。
光学玻璃折射率材料要求
光学玻璃折射率材料要求光学玻璃是一种具有特殊光学性质的玻璃材料，其折射率是评价其性能的重要指标之一。
折射率是指光线从一种介质射入另一种介质时，由于介质的不同而发生的光线偏折现象。
光学玻璃折射率的材料要求包括以下几个方面。
1. 光学性能要稳定光学玻璃作为一种用于制造光学元件的材料，其折射率需要具有稳定性，保证光学元件的准确度和稳定性。
因此，光学玻璃的折射率材料要求在不同温度和湿度下具有较小的变化，以确保光学元件在不同环境条件下的使用性能。
2. 宽波长范围光学玻璃折射率材料要求具有宽波长范围的特性，能够适应不同波长的光线。
不同应用领域的光学元件需要适应不同波长范围的光线，因此光学玻璃的折射率材料要求能够满足广泛的波长范围，以满足各种应用需求。
3. 高透明度光学玻璃作为一种用于制造光学元件的材料，其折射率材料要求具有高透明度。
高透明度可以使光线能够通过材料，减少光线的损失，提高光学元件的传输效率。
因此，光学玻璃折射率材料要求具有高透明度，以实现高质量的光学元件。
4. 低色散性光学玻璃的折射率材料要求具有低色散性。
色散是指光线由于波长不同而在介质中发生的折射率变化。
高色散会导致光线的分散，使不同波长的光线发生偏移，影响光学元件的成像质量。
因此，光学玻璃折射率材料要求具有低色散性，以提高光学元件的色彩准确性。
5. 优良的机械性能光学玻璃作为一种用于制造光学元件的材料，其折射率材料要求具有优良的机械性能。
优良的机械性能可以确保光学元件的稳定性和耐用性，使其能够在各种环境条件下正常工作。
因此，光学玻璃折射率材料要求具有高强度、高硬度和抗冲击性等机械性能。
总结起来，光学玻璃折射率材料要求具有稳定的光学性能、宽波长范围、高透明度、低色散性和优良的机械性能。
这些要求能够保证光学玻璃的质量和性能，使其能够广泛应用于光学领域，满足各种光学元件的需求。
对于光学玻璃制造商和用户来说，选择符合这些要求的光学玻璃材料是确保光学元件性能和质量的重要保证。
Optical Materials光学材料
10 Optical Materials一、反射、吸收与色散•反射•吸收•色散•色散方程二、光学玻璃1、分类•冕牌玻璃•低折射率、低色散•火石玻璃•高折射率、高色散•国家标准《无色光学玻璃》（GB903－87）•18种类型•冕牌玻璃：60种•火石玻璃：75种•光学玻璃nd －νd领域图•K9 H-K9L N-BK7•成都光明光电股份有限公司、Schott •玻璃编码：517642成都光明光电股份有限公司•环境友好光学玻璃•包括H-FK、H-QK、H-K、H-BaK、H-ZK、H-QF、H-F、H-ZF、H-ZBaF、H-LaK、H-LaF、H-ZLaF共14个类别100多个牌号。
环境友好光学玻璃具有无铅、无砷、无镉、密度低、化学稳定性好等优点，对环境保护事业贡献较大，主要应用于数码相机、数码摄像机、数码复印机、扫描仪和天文望远镜等光学装置和设备中。
•常用谱线•i（365.01nm）•h（404.66nm）•g（435.84nm）•F/（479.79nm）•F（486.13nm）•e（546.07nm）•d（587.56nm）•D（589.29nm）•c/（643.85nm）•C（656.27nm）•r（706.52nm）•s（852.11nm）•t（1013.98nm）•（632.8nm）2、质量指标、类别和级别•折射率、色散系数•根据同一批玻璃中，折射率及色散系数的最大差值，玻璃的一致性分为4级•光学均匀性•分类方法一•分类方法二•应力双折射•以玻璃最长边中部单位长度上的光程差表示•应力双折射•以距其边缘5％直径或边长处单位厚度上的最大光程差表示•条纹度•用投影条纹仪观测（距离单位mm）•气泡度•光吸收系数•玻璃的光吸收系数用白光通过玻璃中每厘米路程的内透过率的自然对数的负值表示3、玻璃热学性能、机械性能、化学稳定性•玻璃折射率温度系数•转变温度•导热系数•热膨胀系数•弹性模量、剪切模量•泊松比•显微硬度、研磨硬度•密度•化学稳定性（耐酸、耐潮）三、特殊玻璃1、低膨胀玻璃•熔融石英•线膨胀系数：5.5×10－7/0C •BK7线膨胀系数：7.1×10－6/0C2、红外光学玻璃•含砷的硒玻璃3、梯度折射率玻璃•8.66μm：n=4.0036•11.04μm：n=4.0020•13.02μm：n=4.0016五、光学塑料六、吸收滤光片七、散射材料和投影屏八、偏振材料九、光学胶和液体•冷杉树脂胶（光学树脂胶、加拿大树脂胶）——热胶•甲醇胶——冷胶•环氧树脂胶——冷胶•杉木油。
光学玻璃知识介绍
26
主要厂家及产品
27
• • • • • • • •
光学玻璃主要生产厂家 国内： 成都光明 / 国际： Schott Hoya / Ohara http://www.ohara-inc.co.jp 各个厂家对所生产的各种牌号玻璃的成分和工艺是严 格保密的。根据折射率与色散系数，各厂家的大部分 玻璃牌号可以替代，但它们的物理、化学特性未必相 同。 • 同样牌号的玻璃，不同厂家代表的光学常数未必相同， 比如成都光明的F1相当于schott、Hoya的F5和Ohara的 PBM1，而schoot、Hoya的F1相当于成都光明的F13
元素
He He-Ne H K
波长(nm)
587.56 632.8 656.27 768.19 17
2、色散和阿贝数 中部色散为nF-nC或nF’-nC’ 色散系数（即阿贝数）υd 定义如下： υd = （n d – 1)/(nF-nC) 另一色散系数 υe = （n e – 1)/(nF’-nC’)
• • • •
5
玻璃种类
• 特种玻璃：光学玻璃 石英玻璃 玻璃纤维 玻璃管（棒） 材 工艺玻璃 显象管玻璃 绝缘子玻璃 医用玻璃 眼镜玻 璃 水晶玻璃 超薄玻璃 灯具玻璃 等等 • 深加工玻璃：钢化玻璃 防弹玻璃 夹层玻璃 汽车玻璃 镜 片玻璃 镀膜玻璃 喷雕彩绘玻璃 夹丝玻璃 热融玻璃 防火 玻璃 吸热玻璃 热反射玻璃 透紫外玻璃 光致变色玻璃 等 • 器皿玻璃：玻璃瓶罐 玻璃杯（盆）玻璃餐具 仪器玻璃 等 • 浮法玻璃 • 格法、平板、压延玻璃
3
•
•
•
以二氧化硅SiO2为主要成分的玻璃属于硅酸盐 玻璃，以三氧化二硼B2O3为主要成分的属于硼硅酸 盐玻璃，以五氧化二硼P2O5为主要成分的属于磷酸 盐玻璃。 一般常用的光学玻璃是硅酸盐玻璃： （1）含有Na2SIO3,CaSiO3和 SiO2 ，主要成分是 SiO2，玻璃态物质，没有固定的熔点 （2）主要反应材料：石灰石，纯碱，石英 （3）主要的反应方程式： Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑
光学玻璃成分
光学玻璃成分一、引言光学玻璃是一种非常重要的材料，广泛应用于光学领域，如透镜、棱镜、窗户等。
它具有优良的透明性、抗化学腐蚀性和高温稳定性等特点。
本文将详细介绍光学玻璃的成分。
二、硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃是最常见的光学玻璃，它由硅酸盐和其他氧化物组成。
其中，硅酸盐占据主导地位，通常占总量的60%~75%。
其他氧化物包括碱金属氧化物（如Na2O和K2O）、碱土金属氧化物（如CaO和MgO）、铝氧化物（如Al2O3）和稀土氧化物等。
这些氧化物可以改变硅酸盐玻璃的性质，例如提高其抗冲击性能和耐磨性能。
三、草酸钙玻璃草酸钙玻璃是一种通过将草酸钙加入到硼硅酸盐基质中制备而成的光学玻璃。
它具有优良的光学性能和化学稳定性，适用于高温和高压环境。
草酸钙玻璃的成分包括硼氧化物、硅氧化物、钙氧化物和草酸钙等。
四、锗玻璃锗玻璃是一种由纯锗或含有少量其他元素（如硅和铝）的锗合金制成的光学玻璃。
它具有高折射率和低色散性质，适用于制造高性能透镜。
锗玻璃的成分主要包括锗元素和其他掺杂元素。
五、氟化物晶体氟化物晶体是一种由碱金属氟化物（如KF、NaF和LiF）和稀土元素组成的光学材料。
它们具有优良的透明度、低色散性能和高折射率等特点，适用于制造激光器和光学器件。
其中，最常见的氟化物晶体包括氟化镁、氟化钠、氟化铝等。
六、非晶态材料非晶态材料是一种没有定型结构的材料，其原子排列呈无规则状态。
它们具有优良的光学性能和化学稳定性，适用于制造高性能光学器件。
非晶态材料的成分包括硅、锗、磷和硼等元素。
七、结论以上是关于光学玻璃成分的详细介绍。
不同种类的光学玻璃由不同的元素组成，这些元素可以影响其物理和化学性质。
在实际应用中，选择合适的光学玻璃材料非常重要，它将直接影响到光学器件的性能和稳定性。
光学材料有哪些
光学材料有哪些光学材料是一种能够影响和控制光的传播和性质的材料。
它们在光学器件、光学通信、激光技术、光学传感器等领域中发挥着重要作用。
光学材料的种类繁多，下面将介绍其中一些常见的光学材料。
首先，我们来谈谈玻璃。
玻璃是一种常见的光学材料，其主要成分是二氧化硅。
玻璃具有透明、坚硬、耐腐蚀等特点，因此被广泛应用于光学器件的制造中。
在光学领域，玻璃可以用来制造透镜、棱镜、窗户等光学元件。
其次，还有光学晶体。
光学晶体是一种具有非线性光学特性的材料，它可以在光学器件中实现光的频率加倍、波长变换等功能。
光学晶体通常由铁电晶体、非线性光学晶体、光学玻璃等材料制成，广泛应用于激光技术、光通信、光学成像等领域。
另外，光学薄膜也是一种重要的光学材料。
光学薄膜是将一层或多层材料沉积在基底上形成的薄膜结构，可以通过控制薄膜的厚度和折射率来实现对光的反射、透射、吸收等性质的调控。
光学薄膜广泛应用于激光器、光学滤波器、光学镜片等光学器件中。
此外，光学陶瓷也是一种具有广泛应用前景的光学材料。
光学陶瓷具有高熔点、高硬度、高抗腐蚀性等特点，可以用于制造高性能的光学器件。
在光学通信、激光雷达、光学测量等领域，光学陶瓷都有着重要的应用价值。
最后，还有光学塑料。
光学塑料是一种具有优异光学性能的塑料材料，其透明度、折射率、色散性能等均优于普通塑料材料。
光学塑料通常用于制造眼镜、光学透镜、光学棱镜等光学元件。
综上所述，光学材料种类繁多，包括玻璃、光学晶体、光学薄膜、光学陶瓷、光学塑料等。
它们在光学器件的制造和应用中发挥着重要作用，为光学技术的发展提供了坚实的基础。
随着科技的不断进步，相信光学材料将会有更广阔的应用前景。
光学玻璃知识介绍
5、光吸收系数
是指光通过任何物质时，一部分光能被介 质所吸收。玻璃虽是透明物质，也有吸收，只是他 的吸收系数比非透明物质小很多。
6、条纹度
条纹度是指因折射率显著不同而造成的透明的、 丝状的疵病程度。条纹属于光学玻璃内部化学成分 上的不均匀，产生的原因是在熔炼过程中各种成分 混合和搅拌不均匀造成
• 7、气泡度
• 玻璃中的气泡是指包含在玻璃内部的气体，它是由于 玻璃在熔炼的过程中气体来不及逸出或很难排除而产 生。
• 气泡的危害较大，会使光线发生散射或产生杂光，引 起光能损失、降低成像质量。
三、无色光学玻璃特性
光学玻璃性能一览表 序号 玻璃牌号 RC(S)
1
FK1
3
2
FK2
3
3
QK1
2
4
QK2
1
5
QK3
2
元素 Hg Hg Cd Hg
波长(nm) 404.66 435.84 480.00 546.07
光谱线 氦黄线d 氢红线C 氦红线r
元素 He H He
波长(nm) 587.56 656.27 706.52
OHARA给了9条光谱线折射率：
光谱线
元素
波长(nm)
光谱线
i
Hg
365.015
d
h
Hg
404.656
υe = （n e – 1)/(nF’-nC’)
折射率、色散系数与标准数值的允许差值
同一批玻璃中折射率和色散系数的一致性
3、光学均匀性：是指同一块玻璃内部折射率变化的不均 匀程度
4、应力双折射
玻璃在没有受到应力作用时是各向同性的，但由于 玻璃的加热或冷却过程不均匀就会产生应力，使玻 璃失去各向同性的性质，在光学上引起双折射现象。
(完整版)光学基础知识
光学加工基础知识§1光学玻璃基本知识一。
基本分类和概念光学材料分类:光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类.玻璃的定义：不论化学成分和固化温度范围如何，一切由熔体过冷却所得的无定形体，由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的，均称为玻璃.光学玻璃分为冕牌K和火石F两大类，火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd和较小的色散系数vd。
二.光学玻璃熔制过程将配合料经过高温加热，形成均匀的，高品质的，并符合成型要求的玻璃液的过程，称玻璃的熔制。
玻璃的熔制,是玻璃生产中很重要的环节。
，玻璃的许多缺陷都是在熔制过程中造成的, 玻璃的产量、质量、生产成本、动力消耗、熔炉寿命等都与玻璃的熔制有密切关系。
混合料加热过程发生的变化有:物理过程-———-配合料的加热，吸附水的蒸发,单组分的熔融，个别组分挥发.某些组分的多晶转变。
化学过程———-—固相反应，盐的分解,水化物分解, 结晶水的排除，组分间的作用反应及硅酸盐的形成。
物理化学过程—----低共熔物的组分和生成物间相互溶解，玻璃与炉气介质，耐火材料相互作用等。
上述这些现象的发生过程与温度和配合料的组成性质有关.对于玻璃熔制的过程,由于在高温下的反应很复杂，尚待充分了解,但大致可分为以下几个阶段。
1.加料过程-————硅酸盐的形成2。
熔化过程---—-玻璃形成3。
澄清过程--——-消除气泡4。
均化过程-———--消除条纹5。
降温过程--——--—调节粘度6。
出料成型过程总之，玻璃熔制的每个阶段各有其特点，同时，它们又是彼此互相密切联系和相互影响的.在实际熔制中，常常是同时或交错进行的，这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。
三。
玻璃材料性能1．折射率nd、色散系数vd根据折射率和色散系数与标准数值的允许差值，光学玻璃可以分为五类光学均匀性指同一块玻璃中折射率的渐变。
玻璃直径或边长不大于150mm，用鉴别率比值法玻璃分类如表1-2.1类或2类还应测星点.玻璃直径或边长大于150mm,称大块光学玻璃，根据玻璃各部位间折射率微差值最大值Δnmax分类。
光纤的材料
光纤的材料光纤是一种利用光的传导特性进行信息传输的先进技术，广泛应用于通信、医学、工业等领域。
光纤的材料是光纤技术的关键之一，合理选择材料可以改善光纤的传输性能和使用寿命。
光纤的核心材料是光学玻璃，它具有良好的透光性能，可以有效地传输光信号。
光学玻璃通常由二氧化硅（SiO2）和掺杂剂组成，掺杂剂可以调整玻璃的折射率和其他光学性能。
常见的光学玻璃有硅酸盐玻璃、氟化物玻璃和碳化硅等。
硅酸盐玻璃是最常用的光学玻璃材料之一。
它具有较高的折射率和透光性，适用于传输可见光和近红外光。
硅酸盐玻璃的优点是价格相对低廉，易于加工成光纤。
但硅酸盐玻璃的缺点是有一定的吸收和散射光损失，不能用于传输远红外光和紫外光。
氟化物玻璃是一种特殊的光学玻璃材料，具有较低的折射率和优良的透射性能。
它主要用于传输远红外光和紫外光。
氟化物玻璃经过特殊的材料处理，可以提高其抗吸收和散射的性能，减小光信号损失。
碳化硅是一种新兴的光学玻璃材料，具有良好的机械性能和热稳定性，适用于高温和高压环境下的光纤传输。
碳化硅的优点是具有较低的色散和非线性光学效应，可以提高光纤传输的带宽和传输距离。
然而，碳化硅的制备工艺较为复杂，价格相对较高。
除了光学玻璃，光纤中的包覆层通常采用聚合物材料，如聚醚酰亚胺等。
聚合物具有良好的柔韧性和耐腐蚀性，可以保护光学玻璃，并提供机械支撑和保护。
总结起来，光纤的核心材料是光学玻璃，常见的光学玻璃有硅酸盐玻璃、氟化物玻璃和碳化硅等，不同的玻璃材料适用于传输不同波长范围的光信号。
包覆层则通常采用聚合物材料，提供机械保护和支撑作用。
随着光纤技术的不断发展，人们对新型光纤材料的研究也在不断进行，以满足不同应用领域对光纤的不同需求。
光学玻璃材料
光学玻璃材料
光学玻璃材料是指经过特殊加工制作的具备优异光学性能的玻璃材料。
它广泛应用于光学仪器、光学元件、压电元件、激光技术、光纤通信和光学传感器等领域。
光学玻璃材料具有以下几个特点：
首先，它具有优良的透明性。
光学玻璃材料在可见光和近红外光波段具有很高的透光率，能够将光线有效地传播。
这使得光学玻璃材料成为制作透镜、窗口、棱镜等光学元件的理想选择。
其次，它具有较低的色散性。
色散性是指光束经过光学玻璃材料时，不同波长的光线会被折射角度不同的现象。
而光学玻璃材料可根据实际需求选择不同的类型，以满足对色散性的要求。
例如，钠玻璃在可见光波段具有较小的色散性，而镁玻璃在近红外光波段具有较小的色散性。
再次，它具有较高的机械强度和耐热性。
光学玻璃材料通常需要经受各种严苛的物理和化学环境的考验，因此具备较高的机械强度和耐热性很重要。
这样才能保证光学元件在使用过程中不会破裂或变形。
为此，制造光学玻璃材料时一般会进行钢化或其他强化处理，以提高其机械强度和耐热性。
此外，光学玻璃材料还具备较低的吸收和散射特性。
吸收指的是光线在通过材料时被材料吸收的程度，而散射则是指光线在通过材料时被材料散射的程度。
光学玻璃材料的吸收和散射特性会影响光线的传播和成像质量，因此需要尽量降低这些特性，
以获得清晰的成像效果。
总之，光学玻璃材料以其优异的透明性、较低的色散性、较高的机械强度和耐热性以及低的吸收和散射特性，成为制作各种光学元件和光学仪器的重要材料。
未来，在科技的不断发展和进步的影响下，光学玻璃材料将会越来越多地应用于更广泛的领域，并发挥出更大的作用。
光学玻璃用途
光学玻璃用途
光学玻璃是一种具有优异光学性能的特种玻璃材料，广泛应用于光学仪器、光学通信、光学显微镜、光学仪表等领域。
其主要特点是透明度高、折射率稳定、色散性能好等，因此在光学领域中具有重要的地位和作用。
光学玻璃在光学仪器中的应用是最为广泛的。
比如在望远镜、显微镜、光学显微镜等仪器中，光学玻璃作为透镜、棱镜等光学元件的制造材料，能够提供优异的光学性能，保证仪器的成像质量和分辨率。
同时，光学玻璃还具有较高的化学稳定性和耐磨性，能够满足仪器在不同环境下的使用要求。
光学玻璃在光学通信领域也有重要应用。
光纤通信作为现代通信技术的重要组成部分，需要大量优质的光学元件来实现信号的传输和调制。
光学玻璃作为光纤、激光器、光学调制器等器件的基础材料，能够提供优异的光学性能，保证光信号的传输质量和稳定性。
光学玻璃还在光学仪表领域发挥着重要作用。
比如在光学显微镜、光学分光仪、光学光谱仪等仪器中，光学玻璃作为透镜、棱镜、滤光片等光学元件的材料，能够保证仪器的测量精度和准确性。
光学玻璃具有较高的光学透射率和较低的色散性能，能够有效减少光学系统中的色差和像差，提高仪器的测量精度。
总的来说，光学玻璃作为一种优质的光学材料，具有广泛的应用前
景和市场需求。
随着科学技术的不断发展和进步，光学玻璃的性能和品质也将不断提高，为光学领域的发展和应用提供更加可靠的支撑和保障。
相信在未来的发展中，光学玻璃将继续发挥重要作用，为人类的科学研究和生活提供更加优质的光学产品和技术支持。
光学玻璃材料
光学玻璃材料光学玻璃是一种具有优异光学性能的特种玻璃材料，广泛应用于光学仪器、光学通信、光学电子、激光技术等领域。
光学玻璃的主要特点是其具有良好的透明性、折射率高、色散性小、热稳定性好等特点，因此在光学领域中具有重要的地位。
本文将从光学玻璃的基本特性、制备工艺、应用领域等方面进行介绍。
光学玻璃的基本特性。
光学玻璃具有优异的光学性能，主要表现在以下几个方面：1. 透明性，光学玻璃具有良好的透明性，能够有效地传递光线，使光线通过时几乎不产生散射和吸收。
2. 折射率高，光学玻璃的折射率较高，能够有效地聚焦光线，使其在光学仪器中得到应用。
3. 色散性小，光学玻璃的色散性较小，能够有效地减少光线的色散效应，提高光学仪器的分辨率。
4. 热稳定性好，光学玻璃在高温环境下具有良好的稳定性，不易发生变形和破裂。
光学玻璃的制备工艺。
光学玻璃的制备工艺主要包括原料选取、配料、熔制、成型和加工等环节。
在原料选取方面，需要选择高纯度的石英砂、硼砂、氧化铝等原料，并根据具体的配方要求进行配料。
在熔制过程中，需要将原料放入高温熔炉中进行熔化，并控制好熔化温度和时间，以保证玻璃的均匀性和稳定性。
成型和加工环节则包括玻璃的拉制、压制、切割、抛光等工艺，以满足不同光学器件的要求。
光学玻璃的应用领域。
光学玻璃广泛应用于光学仪器、光学通信、光学电子、激光技术等领域。
在光学仪器方面，光学玻璃被用于制造透镜、棱镜、窗口等光学元件，用于望远镜、显微镜、相机、激光器等光学仪器中。
在光学通信领域，光学玻璃被用于制造光纤、光纤连接器、光纤耦合器等光学器件，用于光纤通信系统中。
在光学电子领域，光学玻璃被用于制造激光器、光学传感器、光学存储器等光学器件，用于激光打印、光学测量、光学存储等领域。
结语。
光学玻璃作为一种具有优异光学性能的特种玻璃材料，具有广泛的应用前景和重要的应用价值。
随着光学技术的不断发展和进步，光学玻璃将会在更多的领域得到应用，并为人类社会的发展做出更大的贡献。
光学功能材料
光学功能材料光学功能材料是一类具有特殊光学性质的材料，广泛应用于光学器件、光电子器件、光通信、光储存等领域。
它们通过调控光的传播、吸收、发射、散射等光学过程，实现对光的控制和操控，具有重要的科学研究价值和实际应用价值。
一种常见的光学功能材料是光学玻璃。
光学玻璃具有高透明度、低散射、高折射率等特点，可用于制造光学透镜、光学窗口等光学器件。
另外，光学玻璃还可以根据需要掺入特定的元素，如锗、硅等，以调节其折射率、色散性质，实现对光的聚焦、分离等功能。
除了光学玻璃，光学功能材料还包括光学陶瓷、光学薄膜、光学涂层等。
光学陶瓷是一种由粉末状原料制备而成的无机非金属材料，具有高熔点、高硬度、低热膨胀系数等特点。
它可以通过烧结、热处理等工艺制备成各种形状的光学器件，如光学棱镜、光学滤波片等。
光学薄膜是一种将具有特定光学功能的材料沉积在基底上的薄膜结构。
光学薄膜可以通过物理气相沉积、化学气相沉积等方法制备而成，具有高透过率、低反射率、高抗腐蚀性等特点。
它广泛应用于光学器件的镀膜、光学仪器的镀膜等领域，可以提高光学器件的性能。
光学涂层是一种将具有特定光学功能的材料均匀涂覆在基底上的涂层结构。
光学涂层可以通过溶液法、蒸发法等方法制备而成，具有高透过率、低反射率、高耐磨性等特点。
它常用于光学器件的表面保护、光学仪器的表面增强等领域，可以改善光学器件的性能。
光学功能材料还包括光子晶体、非线性光学材料、光学纤维等。
光子晶体是一种具有周期性介质结构的材料，具有光子禁带、光子导波等特点，可用于光学滤波、光学调制、光学传感等领域。
非线性光学材料是一种在强光作用下具有非线性光学效应的材料，如二次谐波发生、光学开关等，可用于光学信息处理、光学通信等领域。
光学纤维是一种具有高折射率的细长光导体，可用于光信号的传输和分配。
光学功能材料在光学领域具有重要的应用价值。
它们通过调控光的传播、吸收、发射、散射等光学过程，实现对光的控制和操控，为光学器件、光电子器件、光通信、光储存等领域的发展提供了重要支撑。
光学玻璃
光学玻璃
由于具有良好的光学性能，诸如光线的高透过率和环境的稳定性，光学玻璃因此成为制作光学产品最为常见的材料。
不同的光学部件需要不同的光学玻璃材料，下列图表为市面上常见的光学玻璃材料的折射率和色散系数的汇总。
具体的选择取决于光学性能的要求、环境适宜性、可加工性和成本。
光学玻璃材料主要参考以下两个参数：折射率及其色散指数(阿贝数)。
当你在选择定制部件的材料时，可能需要参考一些特定参数，下列数据将有助于你选择正确的玻璃材料，我们的工程师将根据客户产品的应用领域为客户选择材料提供力所能及的帮助以及参考建议，下列数据来源于成都光明、肖特、豪雅、小原四大玻璃材料生产商，你可以点击链接以获取更为详细的数据。
对比数据
代码折射率色散系数CHINESE SCHOTT OHARA HOYA QK 系列
470668 1.47047 66.83 H-QK1FK1 FSL1 FC1 487700 1.48746 70.04 H-QK3
487704 1.48749 70.44 H-QK3L N-FK5 S-FSL5 FC5
K 系列
500621 1.49967 62.07 K1 K11
500660 1.50047 66.02 H-K2BK4 BSL4 BSC4 505647 1.50463 64.72 H-K3 BK5
508611 1.50802 61.05 K4A ZKN7 ZSL7 ZNC7 510634 1.51007 63.36 H-K5BK1 BSL1 BSC1 511605 1.51112 60.46 H-K6K7 NSL7 C7。
光学镜片材质分类
光学镜片材质分类
光学镜片按材质可以分为以下几类：
1. 无色光学玻璃：这是最常见的光学镜片材质之一，因为它具有优秀的光学性质，如高透光率、高折射率、高硬度和抗磨损性等。
无色光学玻璃通常用于制造各种光学仪器和摄影镜头等。
2. 有色光学玻璃：与无色光学玻璃相比，有色光学玻璃具有滤光、截止、反射等特殊光学性质，常用于制造太阳镜、摄影滤镜等。
3. 晶体材料：晶体材料如石英、萤石等具有特殊的晶体结构，可以产生光的折射、衍射、干涉等光学现象，常用于制造各种棱镜、透镜等。
4. 塑料材质：塑料是一种轻便、便宜的材料，具有较好的抗冲击性能和加工性能，可以用于制造眼镜片、望远镜片等。
常见的塑料材质有聚碳酸酯、丙烯酸酯等。
5. 复合材质：为了满足不同的光学要求和加工需要，有时会将多种材料组合在一起使用，例如将玻璃和塑料结合在一起制造的复合镜片。
不同的材质有不同的特点和应用范围，因此选择合适的材质对于制造高质量的光学镜片非常重要。
n-sf11光学玻璃的材料标准
n-sf11光学玻璃的材料标准N-SF11光学玻璃是一种广泛应用于光学和光学仪器领域的特殊玻璃材料。
它具有优异的光学性能和化学稳定性，广泛应用于透镜、棱镜、窗口等光学元件的制备。
为了确保N-SF11光学玻璃的质量和性能，国际上制定了一系列的材料标准，以保证其在各种应用中的稳定性和可靠性。
首先，N-SF11光学玻璃的材料标准对其化学组成进行了严格的规定。
根据标准，N-SF11光学玻璃的主要成分是硅（Si）、硼（B）、铅（Pb）和锗（Ge），而其他成分如铝（Al）、锂（Li）和钠（Na）的含量必须保持在特定范围内。
这种严格的化学组成规定确保了N-SF11光学玻璃的化学稳定性和光学性能。
其次，N-SF11光学玻璃的材料标准对其物理性能进行了详细描述。
包括折射率、色散性质、热膨胀系数、热导率和热稳定性等参数。
这些参数对于光学元件的设计和制造至关重要，因为它们决定了玻璃在光学系统中的表现和稳定性。
例如，N-SF11光学玻璃的折射率在不同波长范围内都必须满足一定的要求，以确保光学系统在不同光程中的精确度和一致性。
此外，N-SF11光学玻璃的材料标准还对其加工和表面质量进行了规定。
在加工方面，N-SF11光学玻璃必须具有一定的加工性能，以便制造高精度的光学元件。
而在表面质量方面，标准要求N-SF11光学玻璃的表面必须光滑、无气泡和裂纹，并且要达到一定的光学透过度。
这些要求是为了确保光学元件在使用过程中不会出现光学畸变或损耗。
最后，N-SF11光学玻璃的材料标准还包括对其可靠性和耐用性的评估。
例如，标准要求N-SF11光学玻璃必须能够承受一定的温度变化和湿度条件，以确保其在各种环境中的稳定性。
同时，还要求N-SF11光学玻璃必须具有一定的抗紫外线和抗辐射性能，以应对特殊环境下的光学需求。
总结起来，N-SF11光学玻璃的材料标准包括对其化学组成、物理性能、加工和表面质量、可靠性和耐用性的严格规定。
这些标准的制定旨在保证N-SF11光学玻璃在光学领域的可靠性和性能稳定性，使其能够满足不同的光学需求。
光学玻璃标准
光学玻璃标准
光学玻璃标准是指用于光学仪器和光学设备制造的玻璃材料的质量和性能标准。
这些标准涵盖了光学玻璃的光学参数、物理性质、化学性质、热性质、机械性质等方面的要求。
以下是一些常见的光学玻璃标准：
1. ISO 12123:2010 光学玻璃-光谱透明玻璃分类和标记
这一标准规定了光学玻璃的分类和标记。
根据光学特性，光学玻璃被分为不同的类别，并通过标记来识别和区分。
2. ISO 10110 光学原件-材料规范
该标准规定了光学原件所使用的玻璃材料的质量和性能要求。
它包括光学玻璃的折射率、色散、热膨胀系数、折射率温度系数等参数的要求。
3. MIL-G-174B 光学玻璃
美国军用标准 MIL-G-174B 规定了光学玻璃的质量和性能要求，用于军事光学设备的制造。
此标准包括了玻璃的物理、化学、光学、机械和热性质的要求。
4. ASTM F484-06 光学玻璃的物理和化学性能测试方法
ASTM F484-06 是美国材料和试验协会（ASTM）发布的标准，用于光学玻璃的物理和化学性能测试方法的规范。
它包括了对玻璃材料硬度、折射率、透过率、抗酸性、抗碱性等性能的测试方法。
这些标准的存在和遵循是确保光学玻璃的质量和性能的关键。
生产商、工程师和用户可以根据这些标准选择和评估适合自己需求的光学玻璃材料。
光学玻璃的硬度名词解释
光学玻璃的硬度名词解释光学玻璃是一种具有特殊光学性质的玻璃材料，广泛应用于光学仪器、光学设备以及光学元件的制造中。
光学玻璃的硬度是指其抵抗划痕和磨损的能力，是其质量和耐用性的重要指标之一。
在本文中，我们将对光学玻璃的硬度进行名词解释，探讨硬度的定义、检测方法以及影响硬度的因素。
硬度是物质抵抗形变或破碎的性质，它用于描述材料表面抵抗划痕、磨损和穿透的能力。
在光学玻璃中，常用的硬度评估方法有摩尔硬度、Vickers硬度和洛氏硬度。
摩尔硬度是一种常见的硬度评估方法，它是通过将标准硬度材料（通常是钢劈开的天然金刚石）与被测试材料进行比较，以确定被测试材料的硬度。
Vickers 硬度是另一种常见的硬度评估方法，它利用金刚石压头对材料进行压痕测试。
通过测量压痕的对角线长度来确定材料的硬度。
洛氏硬度是一种具有微型金贝氏硬度计的硬度评估方法，它通过测量材料表面被压痕的深度来确定材料的硬度。
然而，光学玻璃的硬度受到多种因素的影响。
其中之一是玻璃的成分。
光学玻璃通常由多种元素（如硅、硼、钠、铝等）组成，每种元素的含量和配比都会影响玻璃的硬度。
硅含量高的光学玻璃通常具有较高的硬度，但也会导致玻璃的脆性增加，容易产生裂纹和破碎。
另外，添加一些特定的元素（如钠和铝）可以提高玻璃的抗磨损性能，从而提高玻璃的硬度。
除了成分，光学玻璃的制备工艺也对其硬度产生影响。
制备过程中的温度、压力和加热速率等因素会改变玻璃的晶体结构和密度，进而影响其硬度。
例如，通过控制冷却速度和退火过程，可以减少玻璃中的残余应力，从而增加玻璃的硬度。
此外，光学玻璃的表面处理也可以提高其硬度。
常见的表面处理方法包括化学处理和物理处理。
化学处理可以在玻璃表面形成一层硬质涂层，提高其耐磨性和硬度。
物理处理可以通过击打、喷砂等方式改变玻璃的表面形貌，使其更加坚硬和耐用。
总结起来，光学玻璃的硬度是指其抵抗划痕和磨损的能力，可以通过摩尔硬度、Vickers硬度和洛氏硬度等测试方法来评估。
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因此对于包含多片薄透镜的光学系统，提高透过率 的主要途径在于减少透镜表面的反射损耗，如涂敷 表面增透膜层等。而对于大尺寸的光学零件如天文 望远镜的物镜等，由于其厚度较大，光学系统的透 过率主要决定于玻璃本身的光吸收系数。通过提高 玻璃原料的纯度以及在从配料到熔炼的整个过程中 防止任何着色性杂质混入，一般可以使玻璃的光吸 收系数小于0.01(即厚度为1厘米的玻璃对光透过率 大于99%)。
按色散分类
按色散又分为两类：色散较小的为冕类(K)，色散较 大的为火石类(F）。 ①冕类光学玻璃 分为氟冕(FK)、轻冕(QK)、磷冕 (PK)、重磷冕 (ZPK)、冕(K)、重冕(ZK)、钡冕 (BaK)、镧冕(LaK)、钛冕(TiK)和特冕(TK)等。 ②火石类光学玻璃 分为轻火石(QF)、火石(F)、重 火石(ZF)、钡火石(BaF)、重钡火石 (ZBaF)、镧火 石(LaF)、重镧火石(ZLaF)、钛火石(TiF)、冕火石 (KF)和特种火石(TF)等。它们在折射率nd与色散系 数v的关系图像（见图）中分布在不同的领域。
制作原料
以优质石英砂为主料。 适当加入辅料。由于稀 土具有高的折射率，低 的色散和良好的化学稳 定性，可生产光学玻璃， 用于制造高级照相机、 摄像机、望远镜等高级 光学仪器的镜头。
例如一种含氧化镧La2O360%，氧化硼B2O340%的 具有优良光学性质的镧玻璃，是制造高级照相机的 镜头和潜望镜的镜头的不可缺少的光学材料。另外， 利用一些稀土元素的防辐射特性，可生产防辐射玻 璃。
质量要求
光学玻璃和其它玻璃的不同之点在于它作为光学系 统的一个组成部分，必须满足光学成象的要求。因 此，光学玻璃质量的判定也包括某些特殊的和较严 格的指标。对光学玻璃有以下要求。
一、特定的光学常数以及同一批玻璃光学常数的一 致性 。 每一品种光学玻璃对不同波长光线都有规定的标 准折射率数值，作为光学设计者设计光学系统的依 据。所以工厂生产的光学玻璃的光学常数必须在这 些数值一定的容许偏差范围以内，否则将使实际的 成象质量与设计时预期的结果不符而影响光学仪器 的质量。同时由于同批仪器往往采用同批光学玻璃 制造，为了便于仪器的统一校正，同批玻璃的折射 率容许偏差要较它们与标准值的偏差更加严格。
品种繁多，主要按他们在折射率(nD)-阿贝值(VD) 图中的位置来分类。传统上nD>1.60，VD>50和 nD<1.60，VD>55的各类玻璃定为冕(K)玻璃，其 余各类玻璃定为火石(F)玻璃。冕玻璃一般作凸 透镜，火石玻璃作凹透镜。通常冕玻璃属于含碱 硼硅酸盐体系，轻冕玻璃属于铝硅酸盐体系，重 冕玻璃及钡火石玻璃属于无碱硼硅酸盐体系，绝 大部分的火石玻璃属于铅钾硅酸盐体系。随着光 学玻璃的应用领域不断拓宽，其品种在不断扩大， 其组成中几乎包括周期表中的所有元素。
六、光学石英玻璃
以二氧化硅为主要成分， 具有耐高温、膨胀系数 低、机械强度高、化学 性能好等特点，用于制 造对各种波段透过有特 殊要求的棱镜、透镜、 窗口和反射镜等。
此外，还有用于大规模集成电路制造的光掩膜板、 液晶显示器面板、影像光盘盘基薄板玻璃；光沿着 磁力线方向通过玻璃时偏振面发生旋转的磁光玻璃； 光按一定方向通过传输超声波的玻璃时，发生光的 衍射、反射、汇聚或光频移的声光玻璃等。
②耐辐射光学玻璃：主要指在γ射线作用下不易着色 的光学玻璃。耐辐射光学玻璃牌号的命名，仍根据 光学玻璃牌号，注明能耐辐射的伦琴数，例如， K509耐辐射光学玻璃的光学常数同K9,且能耐10伦 琴剂量的γ射线。普通玻璃受高能射线辐射后产生自 由电子，它与玻璃内部的缺位结合，形成色心。同 时也可使原子核移位，破坏了正常的结构，也产生 色心，使玻璃着色。
十九世纪光学仪器有很大发展。第一次世界大战前 夕，德国为了迅速发展军用光学仪器，要求打破光 学玻璃品种贫乏的限制。这时，著名物理学家阿员 参加了萧特厂的工作。他在玻璃中加入了新的氧化 物如BaO，B2O3,ZnO，P2O3等，并且研究了它对 玻璃光学常数的影响。在这基础上，发展了钡冕、 硼冕、锌冕等类型玻璃，同时也开始试制了特殊相 对部分色散的燧石玻璃。在这时期内，光学玻璃品 种有了很大的扩展，因而在光学仪器方面出现了较 完整的照相机及显微镜物镜。
生产方法
生产光学玻璃的原料是一些氧化物、氢氧化物、硝 酸盐和碳酸盐,并根据配方的要求,引入磷酸盐或氟 化物。为了保证玻璃的透明度，必须严格控制着色 杂质的含量，如铁、铬、铜、锰、钴、镍等。配料 时要求准确称量、均匀混合。主要的生产过程是熔 炼、成型、退火和检验。
①熔炼：有单坩埚间歇熔炼法和池窑连续熔炼法。 单坩埚熔炼法又可分为粘土坩埚熔炼法和铂坩埚熔 炼法。不论采用何种熔炼方式均需用搅拌器搅拌， 并严格控制温度和搅拌，使玻璃液达到高度均匀。 粘土坩埚能熔炼绝大部分冕玻璃和火石玻璃，成本 低，且在玻璃的熔化温度超过铂的使用温度时采用。 铂坩埚可熔炼质量较高、对粘土坩埚有严重侵蚀作 用的玻璃，如重冕、重钡火石、稀土玻璃和氟磷玻 璃。铂坩埚用电加热，一般采用硅碳棒或硅钼棒电 炉。但制造析晶倾向大、要求迅速降温以及对气氛 有一定要求的玻璃，则可采用高频加热。
直至二十世纪三十年代以前，大部分工作仍在萧 特厂基础上进行。到1934年获得了一系列重冤玻璃， 如德国号SK-16（620/603）及SK-1（639/555）等。 到此为止，可以认为是光学玻璃发展的一个阶段。 二次世界大战前后，随着各种光学仪器如航空摄影， 紫外与红外光谱仪器、高级照相物镜等的发展，对 光学玻璃又产生了新的需要。这时，光学玻璃也就 相应地有了新的发展。
通过折射、反射、透过方式传递光线或通过吸收 改变光的强度或光谱分布的一种无机玻璃态材料。 具有稳定的光学性质和高度光学均匀性。
按光学特性分类
无色光学玻璃 防辐照光学玻璃 耐辐照光学玻璃 有色光学玻璃 紫外和红外光学玻璃 光学石英玻璃
一、无色光学玻璃
对光学常数有特定要求， 具有可见区高透过、无 选择吸收着色等特点。 按阿贝数大小分为冕类 和火石类玻璃，各类又 按折射率高低分为若干 种，并按折射率大小依 次排列。多用作望远镜、 显微镜、照相机等的透 镜、棱镜、反射镜等。
由于各种新品种光学玻璃在加工或使用性能上或多 或少地存在着缺陷，因此在研究扩展光学玻璃领域 的同时，还针对改善各种新品种光学玻璃的物理和 物理化学性质。以及生产工艺进行了许多工作。
综观以上历史发展的过程，可以预言今后光学玻璃 的发展方向是： ①制得特别高折射率的玻璃； ②制得特殊相对部分色散的玻璃； ③发展红外及紫外光学玻璃； ④取代玻璃中某些不良的成分如放射性的ThO2， Sb2O3等； ⑤提高玻璃的化学稳定性； ⑥提高玻璃透明度和防止玻璃辐射着色； ⑦改进工艺过程，降低新品种玻璃价格。
光学玻璃材料
材料化学
目录
简介 按光学特性分类 按色散分类 抗辐射玻璃 制作原料 生产方法 质量要求 冷加工技术 光学玻璃的发展
简介
用于制造光学仪器或机械系统的透镜、棱镜、反 射镜、窗口等的玻璃材料。包括无色光学玻璃 (通常简称光学玻璃)、有色光学玻璃、耐辐射光 学玻璃、防辐射玻璃和光学石英玻璃等。光学玻 璃具有高度的透明性、化学及物理学(结构和性 能)上的高度均匀性，具有特定和精确的光学常 数。它可分为硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、氟化物 和硫系化合物系列。
60年代以来，各国相继采用内衬铂的连续池窑熔炼， 使光学玻璃的产量大大提高，质量也好，这是目前 光学玻璃生产工艺发展的主要趋势。
②成型 光学玻璃的成型法有古典破埚法、滚压法 和浇注法，但目前越来越广泛地采用漏料成型（用 单坩埚或连熔流出料液），能直接拉棒或滴料压型 或漏料成型大尺寸的毛坯，提高料滴利用率和成品 率。 ③退火 为了最大限度地消除玻璃的内应力，提高 光学均匀性，必须制定严格的退火制度，进行精密 退火。 ④检验 测定的指标有：光学常数、光学均匀度、 应力双折射、条纹、气泡等。
冷加工技术
一种利用化学气相热处理手段以及单片钠钙硅玻璃 来改变其原来分子结构而不影响玻璃原有颜色及透 光率，使其达到超硬度标准，在高温火焰冲击下以 满足防火要求的超硬度防火玻璃及其制造方法、专 用设备。它是由下述重量配比的组份制成：钾盐蒸 气(72%～83%)、氩气(7%～10%)、气态氯化铜 (8%～12%)、氮气(2%～6%)。
二、高度的透明性：光学系统成象的亮度和玻璃透 明度成比例关系。光学玻璃对某一波长光线的透明 度以光吸收系数Kλ表示。光线通过一系列棱镜和透 镜后，其能量部分损耗于光学零件的界面反射而另 一部分为介质（玻璃）本身所吸收。前者随玻璃折 射率的增加而增加，对高折射率玻璃此值甚大，如 对重燧玻璃一个表面光反射损耗约6%左右。
二、ห้องสมุดไป่ตู้辐照光学玻璃
对高能辐照有较大的吸收能力，有高铅玻璃和CaOB2O2系统玻璃，前者可防止γ射线和X射线辐照，后 者可吸收慢中子和热中子，主要用于核工业、医学 领域等作为屏蔽和窥视窗口材料。
三、耐辐照光学玻璃
在一定的γ射线、X射线辐照下，可见区透过率变化 较少，品种和牌号与无色光学玻璃相同，用于制造 高能辐照下的光学仪器和窥视窗口。
它包含以下工艺流程：以钠钙硅玻璃为基片进行切 割，精磨边的冷加工→对冷加工后的钠钙硅玻璃进 行化学气相热处理→将钠钙硅玻璃表面进行镀防火 保护膜的处理→将钠钙硅玻璃表面进行特种物理钢 化处理。由缸体及其与之相套合的缸盖、与缸盖一 体连接的反应釜构成专用热分解气化设备。
光学玻璃的发展
光学玻璃的发展和光学仪器的发展是密不可分的。 光学系统新的改革往往向光学玻璃提出新的要求， 因而推动了光学玻璃的发展，同样，新品种玻璃的 试制成功也也往往反过来促进了光学仪器的发展。 最早被人们用来制作光学零件的光学材料是天然晶 体，据称古代亚西利亚用水晶作透镜，而在古代中 国则应用天然电气石（茶镜）和黄水晶。此后由于 天文学家与航海学的发展需要，伽利略、牛顿、笛 卡儿等用玻璃制造了望远镜和显微镜。从十六世纪 开始玻璃已成为制造光学零件的主要材料了。