光学玻璃基础知识

2025-10-13 17:14:32 admin

光学玻璃主要由硅岩或硅砂制成,其主要成分是硅(发音为keiso),并且含有极少影响透明度的杂质。


由于其形状均匀,气泡和划痕较少,因此常用于制造透镜、棱镜等透光的光学器件。通常根据所用光的波长使用不同的材料,例如可见光波段使用BK7(发音为BK7),紫外线波段则使用熔融石英或合成石英。


合成石英有各种等级,必须小心,因为透射率(特别是在紫外线范围内)会根据材料和等级而变化。


光学玻璃应用

光学玻璃常用于制造透镜、棱镜、滤光片、探测器中的窗口片等传输光的光学元件,以及导光板、光纤等光传播元件。此外,光学玻璃还用于曝光设备,而曝光设备是半导体制造过程中的重要设备。


随着半导体器件集成度的提高,对光学玻璃的纯度和精度要求也越来越高。此外,还有专门阻挡辐射的辐射屏蔽窗玻璃。由于可以通过添加添加剂来改变玻璃的性质,因此这种玻璃被广泛应用于各个领域。其在研究和实验中的应用包括:


1.基础研究

在基础研究中,光学玻璃可用作基底,将样品涂覆或蒸镀在玻璃上进行光谱测量。近年来备受关注的二维材料石墨烯也被转移到光学玻璃上出售。石墨烯通常在铜基底上制备,但通过将其转移到玻璃基底上,可以观察到透射光,这使其在各种光谱研究中非常有用。


2. 使用激光的光学实验

光学玻璃有时也用于激光光学实验。例如,光学玻璃可用作1/20反射器。通常,玻璃对蓝光波长的折射率高于红光,因此蓝光穿过玻璃时传播速度比红光更快。


因此,在处理脉冲激光等存在于时间轴特定区域的光时,可以使用光学玻璃来控制脉冲激光发出的脉冲光的波长色散,从而增加(啁啾)或减少脉冲宽度。


光学玻璃原理

在光学玻璃中,合成石英内部没有气泡或划痕,透明度高,并且能够透射紫外线。传统上,透射紫外线的光学元件主要采用合成石英,但近年来,随着技术进步,人们开发出了透射紫外线的树脂基光学元件,例如AGC的Sidep。


对于光学玻璃而言,不仅各波长的透射率和异物很重要,折射率不均匀性(称为条纹)也很重要。条纹是指折射率与主折射率不同的玻璃材料形成线状或层状结构时产生的现象。例如,对于透镜(一种使光线弯曲和聚焦的光学元件)而言,透镜与空气之间的折射率差越大,光线弯曲程度就越大,光线可以聚焦在离透镜更近的位置(焦点更短),从而可以缩小光学系统的尺寸。


最常见的制造方法是切割和抛光,但对于熔融石英玻璃等低熔点材料,也可以采用模压或压制成型等廉价的量产方法。订购时,您可以选择单面或双面进行光学抛光,价格会有所不同。


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