საერთო ოპტიკური მასალების დანერგვა

პირველი ნაბიჯი ნებისმიერი ოპტიკური წარმოების პროცესში არის შესაბამისი ოპტიკური მასალების შერჩევა. ოპტიკურ პარამეტრებზე (ფრაქციების ინდექსი, აბეს რიცხვი, გამტარობა, არეკვლა), ფიზიკური თვისებები (სიხისტე, დეფორმაცია, ბუშტების შემცველობა, პუასონის თანაფარდობა) და ტემპერატურულ მახასიათებლებზეც კი (თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, ურთიერთობა გარდატეხის ინდექსსა და ტემპერატურას შორის) ოპტიკური მასალების გავლენას მოახდენს. ოპტიკური მასალების ოპტიკური თვისებები. ოპტიკური კომპონენტებისა და სისტემების შესრულება. ამ სტატიაში მოკლედ გავაცნობთ გავრცელებულ ოპტიკურ მასალებს და მათ თვისებებს.
ოპტიკური მასალები ძირითადად იყოფა სამ კატეგორიად: ოპტიკური მინა, ოპტიკური ბროლი და სპეციალური ოპტიკური მასალები.

01 ოპტიკური მინა
ოპტიკური მინა არის ამორფული (მინის) ოპტიკური საშუალო მასალა, რომელსაც შეუძლია სინათლის გადაცემა. მასში გამავალ შუქს შეუძლია შეცვალოს მისი გავრცელების მიმართულება, ფაზა და ინტენსივობა. იგი ჩვეულებრივ გამოიყენება ოპტიკური კომპონენტების წარმოებისთვის, როგორიცაა პრიზმები, ლინზები, სარკეები, ფანჯრები და ფილტრები ოპტიკურ ინსტრუმენტებში ან სისტემებში. ოპტიკურ მინას აქვს მაღალი გამჭვირვალობა, ქიმიური სტაბილურობა და ფიზიკური ერთგვაროვნება სტრუქტურასა და შესრულებაში. მას აქვს კონკრეტული და ზუსტი ოპტიკური მუდმივები. დაბალი ტემპერატურის მყარ მდგომარეობაში, ოპტიკური მინა ინარჩუნებს მაღალი ტემპერატურის თხევადი მდგომარეობის ამორფულ სტრუქტურას. იდეალურ შემთხვევაში, შუშის შიდა ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, როგორიცაა გარდატეხის ინდექსი, თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, სიხისტე, თბოგამტარობა, ელექტრული გამტარობა, ელასტიური მოდული და ა.შ., ყველა მიმართულებით ერთნაირია, რასაც იზოტროპია ეწოდება.
ოპტიკური მინის მთავარი მწარმოებლებია Schott of Germany, Corning of the United States, Ohara of Japan და შიდა Chengdu Guangming Glass (CDGM) და ა.შ.

რეფრაქციული ინდექსი და დისპერსიის დიაგრამა

ოპტიკური მინის გარდატეხის ინდექსის მრუდები

გადაცემის მრუდები

02. ოპტიკური კრისტალი

ოპტიკური კრისტალი ეხება კრისტალურ მასალას, რომელიც გამოიყენება ოპტიკურ მედიაში. ოპტიკური კრისტალების სტრუქტურული მახასიათებლების გამო, მისი ფართოდ გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა ფანჯრების, ლინზებისა და პრიზმების დასამზადებლად ულტრაიისფერი და ინფრაწითელი აპლიკაციებისთვის. ბროლის სტრუქტურის მიხედვით, იგი შეიძლება დაიყოს ერთკრისტალურად და პოლიკრისტალურად. ერთკრისტალურ მასალებს აქვთ მაღალი კრისტალური მთლიანობა და სინათლის გამტარობა, ასევე დაბალი შეყვანის დაკარგვა, ამიტომ ერთკრისტალები ძირითადად გამოიყენება ოპტიკურ კრისტალებში.
კერძოდ: საერთო UV და ინფრაწითელი კრისტალური მასალებია: კვარცი (SiO2), კალციუმის ფტორიდი (CaF2), ლითიუმის ფტორიდი (LiF), ქვის მარილი (NaCl), სილიციუმი (Si), გერმანიუმი (Ge) და ა.შ.
პოლარიზებული კრისტალები: ჩვეულებრივ გამოყენებულ პოლარიზებულ კრისტალებს მიეკუთვნება კალციტი (CaCO3), კვარცი (SiO2), ნატრიუმის ნიტრატი (ნიტრატი) და ა.შ.
აქრომატული კრისტალი: კრისტალის სპეციალური დისპერსიული მახასიათებლები გამოიყენება აქრომატული ობიექტივი ლინზების დასამზადებლად. მაგალითად, კალციუმის ფტორიდი (CaF2) შერწყმულია მინასთან და ქმნის აქრომატულ სისტემას, რომელსაც შეუძლია აღმოფხვრას სფერული აბერაცია და მეორადი სპექტრი.
ლაზერული კრისტალი: გამოიყენება როგორც სამუშაო მასალა მყარი მდგომარეობის ლაზერებისთვის, როგორიცაა ლალი, კალციუმის ფტორი, ნეოდიმი დოპირებული იტრიუმის ალუმინის ბროწეულის კრისტალი და ა.შ.

ბროლის მასალები იყოფა ბუნებრივ და ხელოვნურად მოყვანილებად. ბუნებრივი კრისტალები ძალიან იშვიათია, ძნელად მოსავლელი ხელოვნურად, შეზღუდული ზომით და ძვირი. ზოგადად განიხილება, როდესაც მინის მასალა არასაკმარისია, მას შეუძლია იმუშაოს უხილავი სინათლის ზოლში და გამოიყენება ნახევარგამტარულ და ლაზერულ ინდუსტრიაში.

03 სპეციალური ოპტიკური მასალები

ა. მინა-კერამიკული
მინა-კერამიკა არის სპეციალური ოპტიკური მასალა, რომელიც არც მინაა და არც ბროლი, არამედ სადღაც შუაშია. მთავარი განსხვავება მინა-კერამიკულ და ჩვეულებრივ ოპტიკურ მინას შორის არის კრისტალური სტრუქტურის არსებობა. მას აქვს უფრო თხელი კრისტალური სტრუქტურა, ვიდრე კერამიკა. მას აქვს დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტის, მაღალი სიძლიერის, მაღალი სიხისტის, დაბალი სიმკვრივის და უკიდურესად მაღალი სტაბილურობის მახასიათებლები. ფართოდ გამოიყენება ბრტყელი კრისტალების, სტანდარტული მრიცხველის ჩხირების, დიდი სარკეების, ლაზერული გიროსკოპების და ა.შ.

მიკროკრისტალური ოპტიკური მასალების თერმული გაფართოების კოეფიციენტმა შეიძლება მიაღწიოს 0,0±0,2×10-7/℃ (0~50℃)

ბ. სილიკონის კარბიდი

სილიციუმის კარბიდი არის სპეციალიზებული კერამიკული მასალა, რომელიც ასევე გამოიყენება როგორც ოპტიკური მასალა. სილიციუმის კარბიდს აქვს კარგი სიმტკიცე, დაბალი თერმული დეფორმაციის კოეფიციენტი, შესანიშნავი თერმული სტაბილურობა და მნიშვნელოვანი წონის შემცირების ეფექტი. იგი ითვლება ძირითად მასალად დიდი ზომის მსუბუქი სარკეებისთვის და ფართოდ გამოიყენება კოსმოსში, მაღალი სიმძლავრის ლაზერებში, ნახევარგამტარებში და სხვა სფეროებში.

ოპტიკური მასალების ამ კატეგორიებს ასევე შეიძლება ეწოდოს ოპტიკური მედიის მასალები. ოპტიკური მედიის მასალების ძირითადი კატეგორიების გარდა, ოპტიკურ მასალებს მიეკუთვნება ოპტიკური ბოჭკოვანი მასალები, ოპტიკური ფირის მასალები, თხევადკრისტალური მასალები, ლუმინესცენტური მასალები და ა.შ. ოპტიკური ტექნოლოგიის განვითარება განუყოფელია ოპტიკური მასალის ტექნოლოგიისგან. ჩვენ მოუთმენლად ველით ჩემი ქვეყნის ოპტიკური მასალის ტექნოლოგიის პროგრესს.