光学玻璃知识介绍
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
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。
光学玻璃分类知识讲解
光学玻璃分类简史最初用于制造镜头的玻璃，就是普通窗户玻璃或酒瓶上的疙瘩，形状类似“冠”，皇冠玻璃或冕牌玻璃的名称由此而来。
那时候的玻璃极不均匀，多泡沫。
除了冕牌玻璃外还有另一种含铅量较多的燧石玻璃。
1790年左右法国人皮而·路易·均纳德发现搅拌玻璃酱可以制造质地均匀的玻璃。
1884年卡尔·蔡斯厂的恩斯特·阿贝和奥托•肖特（Otto Schott）在耶拿创建肖特玻璃厂（Schott Glaswerke AG ），在几年内研制了几十种光学玻璃，其中以高折射率的钡质冕牌玻璃的发明为肖特玻璃厂的重要成就。
光学玻璃的成分光学玻璃是用高纯度硅、硼、钠、钾、锌、铅、镁、钙、钡等的氧化物按特定配方混合,在白金坩埚中高温融化,用超声波搅拌均匀,去气泡；然后经长时间缓慢地降温，以免玻璃块产生内应力。
冷却后的玻璃块，必须经过光学仪器测量，检验纯度、透明度、均匀度、折射率和色散率是否合规格。
合格的玻璃块经过加热锻压，成光学透镜毛胚。
特种光学玻璃稀土元素光学玻璃：三十年代出现了新的稀土元素光学玻璃,主要成分是镧、钍、钽的氧化物。
稀土元素光学玻璃有很高的折射率，为光学镜头的设计开辟新的可能性。
今日大孔径镜头中多有镧玻璃。
钍玻璃因有放射性,已停止生产。
无铅光学玻璃：无铅光学玻璃不含铅、砷，以N标志。
化学成分和光学性质相近的玻璃，在阿贝图上也分布在相邻的位置。
肖特玻璃厂的阿贝图有一组直线和曲线,将阿贝图分成许多区，将光学玻璃分类;列如冕牌玻璃K5、K7、K10在K区,燧石玻璃F2、F4、F5在F区。
玻璃名称中的符号：∙ F 代表燧石∙K 代表冕牌∙ B 代表硼∙BA 代表钡∙LA 代表镧∙N 代表无铅∙P 代表磷阿贝图是德国物理学家恩斯特·阿贝在1886年发明的玻璃坐标图,至今已一百多年。
阿贝图是直角物理坐标图，以玻璃的阿贝数V为横轴（X轴），以玻璃的折射率n为纵轴（Y轴）。
V轴和n轴的交点不是零点,V数在V轴上从左到右从大到小排列,从V=100到V=18；折射率n从下到上从小到大排列，从1.42 到2.2。
光学玻璃的特点、应用和检测方法
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
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。
光学镜片知识整理
镜片知识整理一、光学材料二、无色光学玻璃1.系列、类型和牌号1.1系列1.2类型1.3. 1光学玻璃牌号分类1.3.2光学玻璃牌号命名1.3.3无铅、碎、镉玻璃牌号的命名1.3.4低软化点玻璃牌号的命名1.3.5高透过玻璃牌号的命名1.4牌号2.质量指标、类别和级别2.1质量指标3.2分类分级1.2.1折射率、色散系数2.2. 2光学均匀性3.2. 3应力双折射4.2.4条纹度5.2. 5.气泡度6.2. 6光吸收系数7.2.7耐辐射性能3.光学性能3.1折射率4.化学性能4.1抗潮湿大气作用稳定性RC (S)(表面法)5.光学玻璃的物理参数4.22抗酸作用稳定性RA(S)(表面法)4.3各种氧化物对玻璃性质的影响6.玻璃牌号对照表三、其它光学玻璃1.有色光学玻璃1.1有色玻璃的种类1.1. 1截止型玻璃（硒镉着色玻璃）2.1.2选择吸收玻璃（离子着色玻璃）1. 1. 3中性玻璃1.2有色光学玻璃的特点和用途1.3有色玻璃牌号2.特种光学玻璃2.1石英玻璃四、微晶玻璃1.概述2.微晶玻璃的性能及应用3.光学晶体主要性能参数五、光学塑料1.光学塑料大致分类2.常用光学塑料2.1聚苯乙烯PS （火石塑料）2.2聚碳酸酯PC2.33聚甲基丙烯酸甲脂（Polymethyl methacrylate简称PMMA,也称Acrylic）2.4 4 烯丙基二甘醇碳酸酯（Allgl diglycol carbonate,简称 ADC 或 CR-39）2.5苯乙烯-丙烯睛共聚物NAS2.66苯乙烯-丁二烯-丙烯酯ABS3.光学塑料的主要优缺点2.7苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物4.光学塑料零件的镀膜技术六.光学镜片镀膜技术1.光学零件镀膜分类，符号及标注2.镀膜种类3.镀膜材料一、光学材料透射材料分为光学玻璃、光学晶体和光学塑料三大类，它们的光学特性主要由其对各种色光的透过率和折射率决定。
光学玻璃光学玻璃是最常用的光学材料，其制造工艺成熟，品种齐全。
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。
光学玻璃知识介绍
高温
4
•
• •
二、物理特性
1、玻璃物质形态 玻璃并非严格意义上的固体，玻璃熔炼体在冷 却过程中没有确定的固化温度，玻璃保留了液态分 子无规则排列的结构，即低温的固态保留了高温液 态的无定性结构，称为玻璃态。 2、玻璃的物理特性 各向同性：玻璃的性质如硬度、弹性模数、折 射率等在各向测得的数值相同 介稳状态 玻璃从熔融态向固态转化过程是连续可逆的
光学玻璃
1
内容介绍
• • • • • • 前言 玻璃种类 无色光学玻璃 主要光学玻璃厂家及产品 其他常用光学玻璃 一些实例
2
前言
• • • 光学材料是光学仪器的最重要组成部分，而光 学材料是光学零件加工的对象。光学材料有光学玻 璃、光学晶体和光学塑料等。 一、光学玻璃组成 光学玻璃与普通玻璃的主要区别：关系玻璃具 有高度透明性、物理及化学上的高度均匀性以及特 定和精确的光学常数。光学玻璃含有元素周期表中 的大部分元素，只是组成和含量不同而已。 通常光学玻璃的主要成分是二氧化硅，又称石 英砂，熔炼玻璃时都要加入其他物质以改善玻璃的 性能和满足关系系统成像的需要。如加入Al2O3可 以提高玻璃化学稳定性和机械强度；加入氧化铅和 氧化钡可以增大玻璃折射率，但化学稳定性降低； 加入氧化钠可以降低熔炼温度；此外还可根据需要 加入其他多种氧化物。
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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。
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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
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• 无色光学玻璃分类 根据折射率n d和色散系数υ d 在n d -υ d 领域图 中的位置和玻璃的组成，无色光学玻璃按下表分为16 类
光学玻璃种类介绍,让世界更加通透明亮
定的位置，其次，它在物理界和化学界中同样扮演着重 要角色，目前中国光学玻璃的发展非常迅猛，相信其前 景将会一片光明。【可以弯的玻璃】热弯玻璃规范有哪 些？什么是夹层玻璃，夹层玻璃都有什么优点
？
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x射线辐照之下，其光透过率的变化波动很小，常用于制 造一些高能辐照下的光学器械和屏蔽、窥视窗口。5.紫外 和红外光学玻璃紫外和红外光学玻璃具有特定的光学常 数，其透过率较高，主要用来制造紫外
、红外光学仪器。6.光学石英玻璃光学石英玻璃的性能很 好，其膨胀系数较低，机械强度高以及具有耐高温的优 点，常被用于制造有特殊要求的棱镜、透镜、反射镜以 及窗口等。光学玻璃在光电技术中占有一
一说到玻璃，想必大家都很熟悉吧，像我们平日里常见 的窗户、玻璃杯、镜子镜片、玻璃球等都是由玻璃构成 的。那么如果说到光学玻璃的话，我想有不少人都会感 到陌生，光学玻璃相对于普通玻璃来
说，具有特殊以及更加严格的指标。它与光学仪器的制 成密不可分，像望远镜、照相机、摄像机等高级光学仪 器的镜头都是由光学玻璃制成的。光学玻璃具有高度的 透明性和一定的质量，所以它现在的应用也是
主要用于制造滤光器，因此它又被称作滤光玻璃。它对 光的吸收具有选择性透过的特点，若按照光谱特性，它 还可分为吸收型、截止型和中性灰三类。3.防辐照光学玻 璃防辐照辐照以及吸收慢中子 和热中子，目前主要用作医学领域和核工业领域的窗口 材料。4.耐辐照光学玻璃耐辐照光学玻璃的品种和无色光 学玻璃的很相似，它在一定的y射线和
非常广泛的。那么，接下来就让我们一起来看看光学玻 璃主要有哪些种类以及它们各自的特点吧！1.无色光学玻 璃 无色光学玻璃对光学常数的要求比较严格，具有特定 性。它有着无选择性吸收和高透性的特
(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。
光学镜片知识
光学镜片知识我们只知道眼镜是用来保护眼睛和增加美感，但你真的知道眼镜片对我们没有伤害吗？下面介绍一种现流行的光学玻璃的知识吧。
用来制作眼镜片的材料主要有光学玻璃、光学树脂和天然材料等三大类。
一、光学玻璃材料（一）光学玻璃详述眼镜镜片材料主要就是由氧化物，例如：二氧化硅、三水解硼、五氧化磷、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化钡、氧化镁、氧化锌、氧化铝等共同组成而变成。
这些原料经过高温熔融后，加热凝固成一种光滑透明化、性多汁、非结晶态的物质。
眼镜玻璃主要使用光学玻璃材料，可以分成无色和有色光学玻璃两大类。
光学玻璃品种繁多，通常可以根据无色光学玻璃的折射率或阿贝数量的大小分割为冕牌玻璃和火石玻璃两种。
两者最显著的区别就是冕牌玻璃的折射率较低，通常为1.49~1.53之间，而火石玻璃的折射率较低，通常1.60~1.80左右。
以阿贝数50为基准去分，阿贝数大于50以上的为各类冕牌玻璃，阿贝数在50以下的为各类火石玻璃。
用冕牌玻璃材料做成的眼镜片存有光学白片、克鲁赛退镜片、变色镜片以及各种有色玻璃镜片等，而火石玻璃材料多用作双光镜片的子片和各种“轻薄镜片”等。
（二）光学玻璃的性能光学玻璃材料的性能主要包括光学性能、化学性能、热性能和机械性能等。
光学性能即折射率、透光率和色散系数等，是光学玻璃最重要的光学常数。
折射率是用波长587.6nm的黄色光为基准测得的，是决定镜片屈光度的常数之一。
色散系数是衡量镜片成像清晰度的重要指标，通常用色散系数的倒数，亦称阿贝数来表示。
阿贝数越大，色散就越小，反之，阿贝数越小，则色散就越大，其成像的清晰度就越差。
透光率是视物清晰度的重要指标，无色光学玻璃对可见光的透光率应在92%以上。
透光率越高，视物就越清晰。
化学性能即化学稳定性，一般是指镜片在加工或使用过程中对水、酸、碱溶液以及抛光剂等化学物质的耐腐蚀能力。
因为这些化学物质均能与玻璃发生作用，使镜片表面光洁度发生变化，影响使用寿命。
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。
光学玻璃简介演示
光学玻璃的制造过程将更加注重环保，减少污染排放，同时推动废 旧光学玻璃的回收利用，实现可持续发展。
拓展新应用领域
除了传统的光学仪器和光通信领域，未来光学玻璃有望拓展至生物 医疗、新能源等新兴领域，推动多学科交叉融合。
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光波导器件
利用光学玻璃制造光波导 器件，如平面光波导、阵 列波导等，可实现光信号 的分配、耦合与传输。
光放大器
光学玻璃可用于制造掺铒 光纤放大器（EDFA）等 光放大器，提高光通信信 号的传输距离和质量。
未来发展趋势
高性能光学玻璃研发
随着科技的进步，未来光学玻璃将更加注重高性能、多功能化， 以满足日益复杂的应用需求。
工业革命时期：随着工业技术的进步，光学玻璃 制造逐渐成为一个专门的产业。德国蔡司公司成 为这个领域的佼佼者，为许多科研和应用提供了 高质量的光学玻璃。
综上所述，光学玻璃在科研、生产和生活等领域 发挥着不可替代的作用，其发展历程也是一个不 断创新和进步的过程。
CHAPTER 02
光学玻璃的类型与特性
以上两类光学玻璃各有其特 点和应用领域，它们在光学 仪器制造中发挥着不可或缺 的作用。
CHAPTER 03
光学玻璃的制造工艺
原料准备
选用高质量原料
光学玻璃制造的首要步骤是选用高质量的原料，包括各种纯净的矿物和化学物 质。这些原料要经过严格的筛选和测试，以确保其纯度和适宜性。
精细配料
根据产品的特定要求，原料需要按照一定比例进行精细配料。这一步骤对最终 玻璃的光学性能至关重要，因此配料过程需精确控制。
科学实验与测量
用于制造高精度光学测量仪器。
光学玻璃发展历程
21、光学玻璃简介
光学玻璃简介 光学辅材简介1、 光学玻璃之分类与组成：第一次大战后为研究制造高屈折率之光学材料于是加入稀元素于玻璃内。
因之，获得欲制造高屈折率低分散之玻璃以矽酸盐或磷酸盐玻璃是不可能，而要不以硼酸盐为主成分之高价原子，ion 半径大之阳离子加入之。
要增加屈折率，即要增加高分子屈折，减少分子容量。
玻璃之分子屈折主要由单结合之氧离子而定之，因此加入多量之分极性大的氧ion 即可达成目的。
分极性大的氧ion 可由导入ion 半径大，起分极作用小如Ba 2+、La 2+等之修饰离子于形成glass 之氧化物中而得之。
重フリントンガラス之高屈折率是基于Pb 2+ ion 之分极,但该时分散亦大。
分子容量亦由氧ion 之填充度而决定之，故要增加屈折率，即要增大氧ion 之填充度。
Glass 因光之波长，其屈折率而异，这就是光之分散。
一般光学glass 在可视域为无色透明无吸收，但在紫外域、红外域有吸收性存在。
光学glass 普遍不使用着色成分，故glass 上有着色，可视由不纯物所引起。
最成问题之不纯物为Fe 2O 3（但因glass 之材质而异）。
一小数点以下三位仍成问题。
若PbO 之量增大，即Fe 2O 3同在0.001%以下，其吸收作用在可凤凰制造一课凤凰制造一课视域可发现。
若不纯物之量增大，吸收作用向长波长侧扩展而容易着色。
含有ランタン之glass因含有多量之修饰氧化物，该glass 增大氧ion之分极性，吸收作用更向长波长侧移动而更易着色。
故高屈折率低分散Glass之着色要完全除去是不容易的。
该等glass原料所能容许之不纯物量为Ce2O3：0.001%及Fe2O3：0.001%以下。
△1、SF—F—LF—KF—K系列重フリント含有大量之PbO之SiO2—PbO—R2O的组成，容易着色（因有多量之PbO）、比重大、溶融温度低、耐酸性不良。
若PbO减少，即アルカリ性增大，耐水性差。
KF等易生白霉（白ヤケ）△2、BaSF—BaF—BaLF—BaK—BaLK系列BaSF由SiO2—PbO—BaO—R2O系组成。
光学玻璃材料知识
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：
光学玻璃的用途
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
光学玻璃光学玻璃是制造光学镜头、光学仪器的主要材料。
光学玻璃（在普通的硼硅酸盐玻璃原料中加入少量对光敏感的物质，如AgCl、AgBr等，再加入极少量的敏化剂，如CuO等，使玻璃对光线变得更加敏感。
光学玻璃必须有高度精确的折射率、阿贝数和高透明度、高均匀度。
光学玻璃是用高纯度硅、硼、钠、钾、锌、铅、镁、钙、钡等的氧化物按特定配方混合，在白金坩埚中高温融化，用超声波搅拌均匀，去气泡；然后经长时间缓慢地降温，以免玻璃块产生内应力。
冷却后的玻璃块，必须经过光学仪器测量，检验纯度、透明度、均匀度、折射率和色散率是否合规格。
合格的玻璃块经过加热锻压，成光学透镜毛胚。
B270/K9K9玻璃是用K9料制成的玻璃制品，用于光学镀膜等领域K9料属于光学玻璃，由于它晶莹剔透，所以衍生了很多以K9料为加工对象的工厂，他们加工出来的产品，在市面上称为水晶玻璃制品。
K9的组成如下：SiO2＝69.13％B2O3＝10.75％BaO＝3.07％Na2O＝10.40％K2O＝6.29％As2O3＝0.36％它的光学常数为：折射率＝1.51630色散＝0.00806阿贝数＝64.06。
无色光学玻璃--B270技术要求石英玻璃以其优良的理化性能，被大量广泛用于半导体技术，新型电光源，彩电荧光粉生产，化工过程，超高电压收尘、远红外辐射加热设备、航空航天技术、某些武器及光学仪器的光学系统、原子能技术、浮法玻璃及元碱玻璃窖的耐火材料，特种玻璃用坩埚，仪器玻璃成型部料碗，紫外线杀菌灯，各种有色金属的生产等诸多领域。
石英玻璃SiO2含量大于99.5％，热膨胀系数低，耐高温，化学稳定性好，透紫外光和红外光，熔制温度高、粘度大，成型较难。
多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。
石英玻璃在整个波长有特别好的透光性，在红外区（特殊的红外玻璃除外），光谱透射范围比普通玻璃大。
在可见光区透过率达93％。
在紫外光谱区，特别是在短波，紫外光谱区透过率比其他玻璃好的多。
光学玻璃 参数
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。
光学玻璃内容
光学玻璃科技名词定义中文名称：光学玻璃英文名称：optical glass定义：对折射率、色散、透射比、光谱透射率和光吸收等光学特性有特定要求，且光学性质均匀的玻璃。
应用学科：机械工程（一级学科）；光学仪器（二级学科）；光学仪器一般名词（三级学科）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。
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。
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。
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、化学性能好等光学石英玻璃特点，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。
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n d与色散系数v的关系图像（见图）中分布在不同的领域。
抗辐射玻璃抗辐射玻璃是广义光学玻璃的一种。
包括防辐射玻璃和耐辐射玻璃。
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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。
滤光片
刚化玻璃
夹层玻璃 防火玻璃
彩色玻璃棒
光纤
浮法玻璃
无色光学玻璃
一、光学玻璃分类命名
•
光学玻璃种类繁多，绝大多数是无色光学玻璃，
光学玻璃命名主要指无色光学玻璃
•
光学玻璃品种及牌号，各国及各个玻璃生产厂
家都有自己的品种分类及牌号表示方法，大多以拉
丁字母作为品种标志，如K、ZK、F等，品种之后
• 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
光学玻璃棒
一些玻璃图片
光学玻璃
He-Ne
g
Hg
435.835
C
F
Cd
486.13
A’
e
Hg
546.07
元素 He He-Ne H K
波长(nm) 587.56 632.8 656.27 768.19
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
• 光学玻璃牌号：
每种光学玻璃牌号按其所属的玻璃类别名称的代号 加序号组成。另外，还用六个数值做代码来表征每一 个牌号，其中前三位数值表示该牌号玻璃折射率小数 点后三位数，后三位数值表示该牌号玻璃的阿贝数。
例如：H-K9L， n d=1.51680， υd =64.20，则其 代码为：517642
6
K1
1
7
K2
1
8
K3
1
9
K4
110K5111K6
1
12
K7
1
13
K8
2
14
K9
2
15
K10
1
16
K11
1
17
K12
1
18
K16
1
19
UK9
定和精确的光学常数。光学玻璃含有元素周期表中
的大部分元素，只是组成和含量不同而已。
•
通常光学玻璃的主要成分是二氧化硅，又称石
英砂，熔炼玻璃时都要加入其他物质以改善玻璃的
性能和满足关系系统成像的需要。如加入Al2O3可 以提高玻璃化学稳定性和机械强度；加入氧化铅和 氧化钡可以增大玻璃折射率，但化学稳定性降低； 加入氧化钠可以降低熔炼温度；此外还可根据需要 加入其他多种氧化物。
附有牌号标志（我国国家标准以阿拉伯数字表示序
号）。
•
按照各国的分类方法，光学玻璃按阿贝系数大
小分为冕牌、火石玻璃两大类，大致的分界线为
γ=50；国内以K代表冕牌玻璃，F代表火石玻璃。
•
在冕牌及火石两类玻璃之下，根据折射率高低、
化学成分不同，又派生出其他小类
• 无色光学玻璃分类
根据折射率n d和色散系数υd 在n d -υd 领域图 中的位置和玻璃的组成，无色光学玻璃按下表分为16 类
• 无铅、砷、镉玻璃牌号：
无铅、砷、镉及其它放射性元素的玻璃牌号，用 “H”加“—”作为前缀表示，例如：H-K9L。
• 领域图
• 玻璃牌号
二、无色光学玻璃的质量指标 1、折射率 一般玻璃厂家材料参数表都给出了很多条光谱线的折射率 例如：成都光明给了7条光谱线折射率：
光谱线 汞紫线h 汞蓝线g 镉蓝线F 汞绿线e
态的无定性结构，称为玻璃态。
• 2、玻璃的物理特性
•
各向同性：玻璃的性质如硬度、弹性模数、折
射率等在各向测得的数值相同
•
介稳状态
•
玻璃从熔融态向固态转化过程是连续可逆的
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
内容介绍
• 前言 • 玻璃种类 • 无色光学玻璃 • 主要光学玻璃厂家及产品 • 其他常用光学玻璃 • 一些实例
前言
•
光学材料是光学仪器的最重要组成部分，而光
学材料是光学零件加工的对象。光学材料有光学玻
璃、光学晶体和光学塑料等。
• 一、光学玻璃组成
•
光学玻璃与普通玻璃的主要区别：关系玻璃具
有高度透明性、物理及化学上的高度均匀性以及特
（3）主要的反应方程式：
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑
• 二、物理特性
• 1、玻璃物质形态
•
玻璃并非严格意义上的固体，玻璃熔炼体在冷
却过程中没有确定的固化温度，玻璃保留了液态分
子无规则排列的结构，即低温的固态保留了高温液
•
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