光学玻璃
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。
光学玻璃分级
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光学玻璃分级光学玻璃是一种具有特殊光学性能的玻璃材料,广泛应用于光学器件、光学仪器和光学设备等领域。
根据光学玻璃的光学性能和应用范围的不同,可以将光学玻璃分为不同的级别。
下面将介绍几种常见的光学玻璃级别。
一、光学玻璃一级品光学玻璃一级品是指具有非常高的光学性能和质量的玻璃材料。
它们具有高的透光率、低的色散、低的散射和优良的光学均匀性。
光学玻璃一级品主要用于制造高精密光学元件,如透镜、棱镜、窗口等。
这些元件在光学仪器和光学设备中具有重要的应用,对光学性能的要求非常高。
二、光学玻璃二级品光学玻璃二级品相对于一级品来说,在光学性能和质量上有一定的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有一级品那么好,但仍然具有较好的光学性能。
光学玻璃二级品主要用于制造一些对光学性能要求适中的光学元件,如平面镜、滤光片等。
这些元件在一些常规的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
三、光学玻璃三级品光学玻璃三级品相对于一、二级品来说,在光学性能和质量上有一定的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有一、二级品那么好,但仍然具有一定的光学性能。
光学玻璃三级品主要用于制造一些对光学性能要求较低的光学元件,如光学窗口、观察窗等。
这些元件在一些普通的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
四、光学玻璃四级品光学玻璃四级品相对于前面的级别来说,在光学性能和质量上有较大的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有前面的级别那么好,但仍然具有一定的光学性能。
光学玻璃四级品主要用于制造一些对光学性能要求不高的光学元件,如光学滤光片、光学保护窗等。
这些元件在一些一般的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
光学玻璃根据其光学性能和应用范围的不同,可以分为不同的级别。
这些级别的光学玻璃在不同的光学器件和光学设备中发挥着重要的作用。
无论是高精密的光学元件还是一般的光学元件,选择适合的光学玻璃级别都是保证光学性能和质量的关键。
因此,在选择和应用光学玻璃时,需要根据具体的需求和要求来确定合适的级别,以达到最佳的光学效果。
光学玻璃加工工艺流程介绍

光学玻璃加工工艺流程介绍嘿,朋友们!今天咱来聊聊光学玻璃加工工艺流程,这可真是个有趣又神奇的事儿呢!你想想看,那些亮晶晶的光学玻璃,从一块普通的材料变成能让我们看清世界、探索奥秘的重要元件,这中间得经历多少奇妙的过程呀!首先呢,得挑选出合适的原材料。
这就好比是要选出最棒的食材来烹饪一道美味佳肴,得精挑细选才行呢。
然后把这些原材料进行熔化,让它们从固态变成液态,就像冰化成了水一样。
这时候可需要精准的温度控制啦,温度太高或太低可都不行,不然就没法得到高质量的玻璃液啦。
接下来,就是成型的环节啦。
就好像捏泥巴一样,要把玻璃液按照我们想要的形状给弄出来。
有各种各样的方法呢,比如浇注啦、压制啦等等。
这可得有一双巧手和丰富的经验才行,不然弄出来的形状不规整,那不就白瞎啦!成型之后,还得进行退火处理。
这就像是让一个刚跑完步的人慢慢平静下来,消除掉内部的应力。
要是不做这一步,那玻璃可就容易出现裂缝或者变形哦,那可就糟糕啦!再然后呢,就是对光学玻璃进行精细的加工啦。
这就像是给一件艺术品进行雕琢一样,要让它变得更加完美。
打磨呀、抛光呀,让玻璃的表面变得光滑如镜,能清晰地反射出影像。
这可是个细致活儿,需要师傅们有极大的耐心和精湛的技艺呢。
加工完了还不算完哦,还得进行检验呢。
就像是给一个学生考试一样,看看它到底合不合格。
有没有瑕疵呀,光学性能好不好呀,都得一一检查清楚。
只有通过了检验的光学玻璃,才能被用到各种仪器设备中去呢。
你说这光学玻璃加工工艺流程是不是很神奇呀?从一块普通的材料,经过这么多道工序,最终变成了能帮助我们看清世界的重要元件。
这中间凝聚了多少人的智慧和汗水呀!所以呀,我们可不能小瞧了这些小小的光学玻璃,它们背后的故事可精彩着呢!总之呢,光学玻璃加工工艺流程就是一个充满挑战和惊喜的过程。
每一步都需要精心对待,才能最终得到高质量的光学玻璃。
这就像是一场漫长的旅程,只有一步一个脚印地走下去,才能到达胜利的彼岸。
让我们一起为这些默默奉献的光学玻璃加工者们点赞吧!。
光学玻璃的特点、应用和检测方法
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光学玻璃的特点、应用和检测方法光学玻璃是用于制造光学元件的特殊玻璃材料,由于具有优异的光学性能和特性,在光学领域中起着十分重要的作用,在各个行业都有着重要应用。
一、光学玻璃的特点有哪些特点1:透明性光学玻璃具有良好的透明性,能够有效地传递可见光和其他电磁波,因此成为光学元件的理想材料,在光学领域有重要应用。
特点2:耐热性光学玻璃能够在较高的温度下保持较好的物理性能,对于高温应用场合具有良好的耐热性。
特点3:光学均匀性光学玻璃具有非常高的光学折射率均匀性和色散性能,对于制造精密光学器件来说,这个特性非常重要。
特点4:耐化学腐蚀性光学玻璃还具有较高的耐化学腐蚀性,能够在酸、碱等化学介质中稳定运行,从而满足光学仪器在各种环境中的正常运行。
二、光学玻璃的应用领域光学玻璃的应用广泛,根据不同的成分和性能又有所区分。
以下介绍几个主要应用领域:1.光学仪器光学玻璃主要用于制作透镜、棱镜、窗口、滤光片等光学元件,如今在望远镜、显微镜、摄像机、激光器等各种光学设备中得到广泛应用。
2.光学传感器光学玻璃可以用于制作各种类型的光学传感器,例如温度传感器、压力传感器、光电传感器等,在科学研究、工业自动化和医疗诊断等领域也有广泛应用。
3.光学涂层光学玻璃还可以作为基底材料,用于制作具有特定光学性能的光学涂层,如抗反射涂层、反射镀膜等,主要用于提高光学器件的效率和性能。
4.光纤通信光学玻璃也是现代通信领域中的重要材料,常用于制作光纤、光纤放大器和其他光纤组件。
5.光学纤维光学玻璃还可以用来制造光学纤维,广泛应用于数据通信、传感器、医疗设备等领域,具有高带宽、低损耗等优点。
三、光学玻璃的检测方法对光学玻璃进行检测,主要是对它进行质量评估和性能测试,一般包含以下检测方法:外观检测外观检测主要是通过人眼观察,检查玻璃表面是否有气泡、裂纹、划痕等缺陷,以及颜色均匀度等外观的质量指标。
光学性能检测光学性能检测主要包括透光性、折射率、色散、反射率等指标的测量。
光学玻璃参数详解
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光学玻璃是一种用于制造光学元件(如透镜、棱镜、窗口等)的特殊玻璃。
它的参数决定了光学性能和适用范围。
以下是一些常见的光学玻璃参数及其详解:1. 折射率(Refractive Index):折射率是光线从真空中进入玻璃时的折射比值。
它决定了光线在玻璃中传播的速度和方向。
不同类型的光学玻璃具有不同的折射率,一般在1.4到2.0之间。
2. 色散(Dispersion):色散是光线经过光学玻璃时,不同波长的光被折射的程度不同,导致光的分散现象。
色散性能用于描述玻璃的色散效果,一般通过Abbe数来表示。
Abbe数越大,色散越小,即色差越小。
3. 热膨胀系数(Thermal Expansion Coefficient):热膨胀系数表示光学玻璃随温度变化时的尺寸变化。
高热膨胀系数的玻璃对温度变化更敏感,可能导致光学元件的变形或破裂。
4. 导热系数(Thermal Conductivity):导热系数表示光学玻璃传导热量的能力。
高导热系数的玻璃可以更好地散热,防止光学元件过热损坏。
5. 抗光蚀性(Optical Durability):抗光蚀性表示光学玻璃抵抗环境中光蚀和化学侵蚀的能力。
高抗光蚀性的玻璃可以更长时间地保持光学性能。
6. 透过率(Transmittance):透过率表示光线通过光学玻璃时的光强损失程度。
高透过率的玻璃可以提供更高的光传输效率。
这些参数对于光学元件的设计和应用非常重要。
根据具体的需求,选择合适的光学玻璃参数可以优化光学系统的性能和效果。
在选择光学玻璃时,一般会参考厂商提供的技术数据和规格表,以便选择适合的光学玻璃材料。
光学玻璃知识介绍
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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’)
• • • •
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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。
常用光学玻璃

常用光学玻璃
常用光学玻璃是指在光学领域中广泛应用的玻璃材料。
这些玻璃可以作为透镜、棱镜、窗户等光学元件使用。
常用光学玻璃的选择取决于所需的光学特性,例如折射率、色散、透过率等。
以下是一些常用的光学玻璃:
1. BK7玻璃:这是一种常用的硼硅酸玻璃,具有优异的光学性能和机械性能。
它的折射率是1.5168,色散较小,适合制作成各种光学元件。
2. 石英玻璃:石英玻璃是一种非常透明的玻璃,具有高的折射率和低的色散。
它还具有良好的耐热性和耐腐蚀性,因此常用于制作高温或化学反应中的光学元件。
3. 硫酸玻璃:硫酸玻璃是一种常用的光学玻璃,具有高的折射率和较大的色散。
它还具有优异的耐热性和耐腐蚀性,因此常被用于制作高性能光学元件。
4. 硼硅酸铅玻璃:硼硅酸铅玻璃是一种具有高折射率和大色散的玻璃。
它还具有良好的耐热性和机械性能,因此被广泛用于制作高性能光学元件。
5. K9玻璃:K9玻璃是一种硼硅酸玻璃,具有中等的折射率和色散,在价格和性能之间取得了良好的平衡。
因此,它被广泛用于制作各种常规光学元件。
总之,在选择常用光学玻璃时,需要根据具体的应用需求来选择合适的材料。
不同的光学玻璃具有不同的特性和优缺点,因此需要进
行综合比较和评估。
光学玻璃特点

光学玻璃特点嘿,朋友们!今天咱来聊聊光学玻璃那些事儿。
你说光学玻璃像啥?就好比是我们眼睛的超级助手!它透明得就像清晨的第一缕阳光毫无阻碍地穿过。
光学玻璃的第一个特点呀,那就是纯净度超高。
这就好比是一碗清澈见底的水,没有一丝杂质。
你想想看,要是有杂质在里面,那光线还能好好地通过吗?肯定不行啊!它得干干净净的,才能让光线痛痛快快地在里面穿梭,把清晰的图像传递给我们。
还有啊,它的折射率也很重要呢!这就好像是一条路,折射率合适了,光线就能顺顺利利地按照我们想要的方向走。
要是折射率不合适,那光线可就迷路啦,我们看到的东西不就变形啦?这可不行!光学玻璃的硬度也值得一提。
它可不是那种软趴趴的东西,而是有一定的“骨气”。
就像一块坚硬的石头,能抵抗各种摩擦和碰撞。
不然的话,稍微碰一下就花了,那多影响使用啊!而且啊,光学玻璃的稳定性那也是杠杠的!不管是寒冷的冬天还是炎热的夏天,它都能稳稳地保持自己的特性,不会因为温度的变化就变形或者出问题。
这多可靠呀!你再想想,我们的相机镜头、望远镜、显微镜等等,哪一个离得开光学玻璃?没有它,我们怎么能看到那么清晰、那么美丽的世界呢?它就像是一位默默奉献的幕后英雄,虽然我们可能平时不太会注意到它,但它却一直在那里,为我们的视觉体验保驾护航。
咱再说说,要是没有高质量的光学玻璃,那些精美的照片怎么拍出来?那些遥远星球的奥秘我们又怎么能探索到?它真的太重要啦!光学玻璃啊,你可真是个神奇的存在!你让我们的生活变得更加丰富多彩,让我们能看到更多的美好。
它就像一个魔法盒子,打开之后是无尽的奇妙和惊喜。
难道不是吗?所以啊,我们可得好好珍惜光学玻璃,好好利用它带给我们的便利呀!让我们一起为光学玻璃点赞吧!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
光学玻璃的折射率

光学玻璃的折射率
嘿,各位朋友们!今天咱来聊聊光学玻璃的折射率这事儿。
咱先说说啥是折射率哈。
有一回啊,我去眼镜店配眼镜。
那个店员就跟我介绍各种镜片,就提到了折射率。
我当时就懵了,啥是折射率啊?店员就给我解释,说折射率就是光在真空中的传播速度与在这种材料中的传播速度之比。
哎呀,听着还是有点晕乎。
后来我回家查了查资料,才稍微有点明白。
简单来说呢,折射率越高,镜片就越薄。
比如说,同样度数的镜片,折射率高的就会比折射率低的薄很多。
我就想起有一次,我看到一个人戴着一副特别厚的眼镜。
我就想,这得多重啊,戴着肯定不舒服。
要是用高折射率的镜片,就不会这么厚了。
光学玻璃的折射率还跟很多因素有关呢。
比如说,不同的玻璃材料,折射率就不一样。
有一次,我在一个实验室里看到各种各样的光学玻璃。
有的看起来很透明,有的有点颜色。
我就好奇地问实验员,这些玻璃的折射率有啥不同。
实
验员就给我介绍,说不同的玻璃材料,由于成分不同,折射率也会不同。
还有啊,温度也会影响光学玻璃的折射率。
温度越高,折射率一般会越低。
我记得有一次,我在夏天的时候去一个光学仪器厂参观。
那里的工人就跟我说,夏天的时候,他们生产的光学玻璃的折射率会稍微有点变化,所以他们要更加注意控制生产过程中的温度。
总之啊,光学玻璃的折射率是个挺复杂的东西。
但是了解了它,就能更好地选择适合自己的眼镜或者光学仪器。
下次你去配眼镜或者买光学仪器的时候,不妨问问折射率是多少,说不定能选到更合适的呢。
嘿嘿!。
光学玻璃与普通玻璃的区别

光学玻璃和普通玻璃的区别光学玻璃具有高度的透明性,物理及化学上的高度均匀性以及特定和精确的光学系数.<---->光学玻璃物理特性<---->1 :折射率(ND)玻璃的折射率是以钠元素的特征谱线D=589.3nm测定的,以ND表示。
2: 比重(s)用流体静力学称量法测定玻璃的比重。
3: 色度值(x,y,Y)依据国际照明委员会(CIE)1931年和1964年规定的方法,测定出在A和D65标准光源照明下玻璃的色度值。
4 :热特性5: 当玻璃温度升高1℃其长度相对变化率。
本目录所列膨胀系数α,均为20℃~ 30℃温度范围内的平均值。
6: 转变温度(Tg)当玻璃的膨账量发生骤变时,所对应的温度即为试样的转变温度。
此温度时玻璃的粘度近于10 13帕.秒。
7: 软化温度(Ts)当玻璃的物理性质发生急剧变化,其膨账量也趋近于零时的温度,即为玻璃的软化温度,这时玻璃的粘度趋近于10 11帕.秒。
8:色温变换能力(V)色温玻璃由升色温和降色温两类玻璃玻璃组成,其变换能力以密勒德(Mired)值来表示。
升色温玻璃呈蓝色,牌号为SSB,具有负密勒德值。
降色温玻璃呈琥珀色,其密勒德为正值。
色温玻璃的序号是依据密勒德值来排列的。
例如SSB130表示由3200K升至5400K,其变换能力为负130Mired值的升色温玻璃。
SJB130表示由5400K降至3200K,其变换能力为正130Mired的降色温玻璃。
<---->光学玻璃光谱特性<---->根据有色光学玻璃的光谱特性,可分三大类2.1 截止型玻璃玻璃的光谱曲线见图1.它们的光谱特性指标以透过界限波长λtj透过界限允许偏差,规定波长的透射比Tλo和曲斜率K等来表示。
透过界限波长是指在规定玻璃厚度时,把光谱透射比曲线上规定波长的透射比(Tλo)50%处的波长定为透过界限波长,并以λtj表示。
Tλo表示规定波长的透射比,是指光谱曲线上,规定某一波长λo所对应的透射比,也是曲线上高透射比。
光学玻璃的平面度

光学玻璃的平面度
光学玻璃的平面度是指玻璃表面的平整度,也就是玻璃表面的曲率半径与理想平面的曲率半径之间的差异。
平面度通常用微米(μm)或纳米(nm)作为单位来表示。
在光学加工中,玻璃表面的平面度是非常重要的参数,因为它直接影响到光学元件的成像质量和性能。
如果玻璃表面的平面度不够平整,那么在光学元件的成像过程中,光线会发生折射和反射,从而导致像差和失真。
因此,光学玻璃的平面度必须要达到一定的标准才能满足光学元件的要求。
一般来说,光学玻璃的平面度标准取决于所使用的应用场景和要求。
例如,在制造光学透镜和反射镜等光学元件时,平面度通常要求在几个纳米(nm)到几十个纳米(nm)之间。
而在制造光学平板和光学滤光片等光学元件时,平面度通常要求在几百个纳米(nm)到几千个纳米(nm)之间。
在实际生产中,光学玻璃的平面度可以通过光学检测设备来测量,如光学平面度测量仪和干涉仪等。
这些设备可以通过比较玻璃表面的曲率半径和理想平面的曲率半径之间的差异来计算出玻璃表面的平面度。
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。
光学玻璃材料知识
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313nm,着色度λ80/λ5为37/31
化学性能——抗潮湿大气作用稳定性 RC(S)(表面法)
根据对潮湿大气作用旳稳定性,分为三级: 1级—在温度50℃,相对湿度80%旳条件下,玻
璃抛光表面形成水解斑点旳时间超出20H; 2级—在相同试验条件下,形成水解斑点旳时间
在5~20H之间; 3级—在相同试验条件下,形成水解斑点旳时间
每类玻璃中根据比重大小分为重冕(ZK)、轻冕(QK)、 重火石(ZF)、轻火石(QF)。
根据具有氟、磷、钡、镧、钛等旳化合物而分为氟 冕(FK)、磷冕(PK)、钡冕(BaK)、镧冕(LaK)、特冕 (TK)、钡火石(BaF)、镧火石(LaF)、重钡火石 (ZBaF)、钛火石(TiF)、和特种火石(TF)。
级别
Δnmax
H1
±2×10-6
H2
±5×10-6
H3
±10×10-6
H4
±20×10-6
质量指标——应力双折射
1、中部应力
玻璃毛坯应力双折射以最长边中部单位长度上旳光程差δ表达,按GB/T 7962.5要
求旳测试措施进行测量,分为5级,见下表
级别
1 1a 2 3 4
玻璃中部光程差δ(nm/cm)
对无铅、砷、镉及其他放射性元素旳玻璃牌号,用 “H-”作为前缀来表达。
光学性能——折射率
光学下班折射率按下列谱线,给出5位小数旳 折射率:
汞紫外线 汞紫线 汞蓝线 镉蓝线 氢蓝线 汞绿线 氦黄线 镉红线 氢红线
光谱线
I
h
g F′ F
e
d C′ C
元素 Hg Hg Hg cd H Hg He cd H
光学性能——应力光学系数B
玻璃中旳机械应力会造成光产生双折射,应力 光学系数表达有效应力与应力双折射产生旳光 程差之间旳关系:
光学玻璃有哪些种类?和普通玻璃有什么区别?
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光学玻璃有哪些种类?和普通玻璃有什么区别?光学玻璃是一种特殊的玻璃材料,是光学仪器制造的重要基础材料之一,具有良好的光学性能和特定的物理化学性质,在各种光学应用中发挥着重要的作用。
一、光学玻璃有哪些种类?根据具体用途和材料特性的不同,光学玻璃可以分为多种类型。
以下介绍几种常见的光学玻璃种类:1.硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃是最常见的光学玻璃种类,它的主要成分是硅酸盐,即二氧化硅,通常含有氧化硼、氧化钠、氧化镁等成分。
2.铅玻璃铅玻璃是指加入了一定比例的氧化铅的光学玻璃,具有较高的折射率和密度,常被用于望远镜、显微镜等光学仪器中。
3.硼硅玻璃硼硅玻璃主要添加了氧化硼,具有较高的折射率和较低的色散性能,常用于制造透镜和棱镜。
4.石英玻璃石英玻璃的主要成分也是二氧化硅,具有优异的光学性能和化学稳定性,如今也广泛应用于光学器件和光学仪器中。
5.稀土玻璃稀土玻璃是通过添加稀土元素制成的光学玻璃,可以调节光学性能,常用于激光器等高科技领域的制造中。
二、光学玻璃和普通玻璃的区别相较于普通玻璃,光学玻璃在成分纯度、制备工艺、光学性能等方面都会更加精细和专业,主要存在的区别:厚度和重量的区别光学玻璃通常具有较小的厚度和较轻的重量,这样适合用于精密光学设备的制造。
普通玻璃由于应用领域的不同,可以制造得比较厚,重量也可以相对较大。
成分的区别光学玻璃在成分上更加纯净,精细控制,通常采用特定的化学配方和纯度较高的原料进行制备,用以实现预期的光学特性。
而普通玻璃的成分相对来说更简单,一般由硅酸盐和其他杂质组成。
制备工艺的区别光学玻璃需要精密的制备工艺,一般采用高温熔融、真空热处理、精确控制冷却等工艺来制造,能够确保光学性能的稳定性和精确度。
而普通玻璃一般采用常规的玻璃制备工艺,生产成本也相对较低。
光学性能的区别光学玻璃具有更高的折射率、较小的色散、较低的光吸收等特性,它的光学性能相对优秀。
因此,光学玻璃可以被广泛应用于透镜、棱镜、光学滤光片等光学器件中,用于精确的光学系统。
光学玻璃的用途
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光学玻璃的用途
一、光学玻璃的用途
光学玻璃是一种特殊的玻璃材料,它具有传导、反射、折射等特性,可以用作照明元件、镜头、棱镜等的制造材料。
光学玻璃可以用来制作天文仪器,也可以用来制造显微镜和相机镜头等,甚至是太空探测望远镜。
1.汽车灯具:汽车灯具一般都用光学玻璃制作,特别是大灯,可以把光束集中,作用更强。
2.手机屏幕: 通常现代的手机都是用光学玻璃制作,更耐磨,更能够抵抗外界的磨损。
3.显微镜: 为了使显微镜具有良好的视觉效果,往往会选用折射率比较高的光学玻璃,以减少光线的损失,使得图像的清晰度更高。
4.对讲机: 对讲机一般都会用一定厚度的光学玻璃,能够反射声音,而且还具有防水、抗振等特性。
5. 光学系统: 数码单反相机的望远镜都是光学玻璃制成,以增强图像质量和提高拍摄清晰度。
6. 照明元件: 光学玻璃制成的照明元件,可以把光束集中到一定面积,以增强照明效果。
7. 视频和影院系统: 光学玻璃可以用于制作视频和影院系统中的投影镜头,以达到增加视觉质量的目的。
总之,光学玻璃应用非常广泛,它的特性可以在照明、显微镜、天文仪器、照相机等诸多方面得到充分发挥。
光学玻璃 参数
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光学玻璃参数
光学玻璃是一种特殊的玻璃材料,具有优异的光学性能。
其参数包括折射率、色散、透光率、消光系数、热膨胀系数等。
折射率是光学玻璃最重要的参数之一,用于描述光在材料中传播时的弯曲程度。
不同光学玻璃的折射率不同,可以通过改变化学组成和制备工艺来调节折射率。
色散是光学玻璃另一个重要的参数,它描述光在介质中通过时不同波长光的传播速度不同。
色散也可以通过调节光学玻璃的化学组成和加工工艺来控制。
透光率是衡量光学玻璃透过光线的能力,它通常以可见光波段来进行测量。
高透光率的光学玻璃能够在光学器件中最大限度地减少光能的损失。
消光系数是光学玻璃在被线偏振光穿过时吸收光能的程度。
低消光系数的光学玻璃能够减少光学器件中的散射和反射,提高光学系统的性能。
热膨胀系数是光学玻璃在受热时长度变化的程度,它描述了玻璃在温度变化下的物理特性。
合适的热膨胀系数可以确保光学器件在温度变化时保持稳定的光学性能。
综上所述,光学玻璃的参数包括折射率、色散、透光率、消光系数和热膨胀系数。
这些参数的合理调节和控制是保证光学玻璃在光学器件中具有优异性能的关键。
光学玻璃制造行业市场现状分析
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光学玻璃制造行业市场现状分析光学玻璃是制造光学仪器的重要材料,具有良好的光学性能、均匀性和稳定性。
随着科技的不断进步和应用领域的拓展,光学玻璃制造行业在全球范围内呈现出多样化的发展态势。
从市场规模来看,近年来光学玻璃制造行业保持着稳定增长的趋势。
这主要得益于消费电子、汽车、医疗、航空航天等领域对光学元件需求的持续增加。
以消费电子为例,智能手机、平板电脑等设备的摄像头对高质量光学玻璃的需求不断上升,推动了行业的发展。
汽车行业中,自动驾驶技术的发展使得车载摄像头、激光雷达等光学元件的需求迅速增长,为光学玻璃市场提供了新的动力。
在医疗领域,光学仪器在诊断、治疗等方面的广泛应用也促使对光学玻璃的需求不断扩大。
在市场分布方面,亚太地区是光学玻璃制造行业的主要市场,尤其是中国、日本和韩国。
中国凭借庞大的制造业基础和不断提升的技术水平,在光学玻璃生产方面占据了重要地位。
日本则在高端光学玻璃的研发和生产方面具有显著优势,其产品在全球市场上具有很高的声誉。
韩国在消费电子领域的快速发展也带动了其光学玻璃产业的增长。
欧美地区在光学玻璃制造行业中也具有重要地位,特别是在高端光学玻璃的研发和应用方面。
这些地区的企业通常具有较强的技术创新能力和品牌影响力,在航空航天、军事等高端领域占据较大市场份额。
从竞争格局来看,光学玻璃制造行业的竞争较为激烈。
一些大型跨国企业凭借先进的技术、丰富的产品线和强大的品牌优势,在全球市场中占据主导地位。
例如,德国的肖特公司、日本的豪雅公司等,它们在高端光学玻璃市场具有很强的竞争力。
同时,也有众多中小企业在细分市场中发挥着重要作用,通过专注于特定领域的产品研发和生产,满足不同客户的个性化需求。
在技术发展方面,光学玻璃制造行业正朝着高性能、高精密、多功能的方向发展。
例如,超低折射率和超低色散光学玻璃的研发,能够满足更高分辨率的光学成像需求;具有特殊功能的光学玻璃,如红外截止玻璃、紫外透过玻璃等,也在不断拓展应用领域。
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光学玻璃
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。
简介
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。
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。
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。
按光学特性分为
①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。
②防辐照光学玻璃。
对高能辐照有较大的吸收能力,有高铅玻璃和CaO-B2O2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。
③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。
④有色光学玻璃。
又称滤光玻璃。
对紫外、可见、红外区特定波长有选择吸收和透过性能,按光谱特性分为选择性吸收型、截止型和中性灰3类;按着色机理分为离子着色、金属胶体着色和硫硒化物着色3类,主要用于制造滤光器。
⑤紫外和红外光学玻璃。
在紫外或红外波段具有特定的光学常数和高透过率,用作紫外、红外光学仪器或用作窗口材料。
⑥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。
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。
考古家证明公元三千年前在埃及和我们(战国时代)人们已能制造玻璃。
但是玻璃作为眼镜和镜子还是十三世纪在威尼斯开始的。
恩格斯在“自然辨证法”中对此曾给予很高的评价,认为这是当时的卓越发明之一。
此后由于天文学家与航海学的发展需要,伽利略、牛顿、笛卡儿等也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。
到了十七世纪,光学系统的消色差成为光学仪器的中心问题。
这时由于改进了玻璃成分,在玻璃中引入了氧化铅,赫尔才于1729年获得第一对消色差透镜,从此,光学玻璃就被分为冤牌和燧石玻璃两个大类。
1768年纪南在法国首先用粘土棒搅拌的方法制得了均匀的光学玻璃,从而开始建立了独立的光学玻璃制造工业。
在十九世纪中叶,几个发达的资本主义国家都先后建立了自己的光学玻璃工厂,如法国帕腊-芒图公司(1872年)、英国钱斯公司(1848)、德国萧特公司(1848)等。
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,并且研究了它他对玻璃光学常数的影响。
在这基础上,发展了钡冤、硼冤、锌冤等类型玻璃,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。
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-18(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。
1942年,美国摩莱(Morey)及以后苏联与德国的科学工作者都相继把稀士及稀散氧化物引入玻璃中,因而扩大了玻璃品种,得到了一系列高折射率低色散的光学玻璃,如德国LaK,LaF,苏联CTK及ТЬФ等品种系列。
与此同时,也进行了低折射率大色散玻璃的研究并得到一系列氟钛硅酸盐系统的光学玻璃,如苏联ЛФ-9,ЛФ-12,德国F-16等品种。
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,有毒的BcO,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幅射着色;
⑦改进工艺过程,降低新品种玻璃价格。