光学玻璃的属性:折射率、色散与透射率
现代光学玻璃的质量和完整性基于光学设计师的基本假设。自125年前,奥托·肖特通过系统化研究和发展玻璃成分,开启了一场革命性的变革。他专注于玻璃成分的开发和生产过程的改进,经历了无数次的试验和失败,最终形成了今天的先进技术材料。当前的光学玻璃特性是预测性、可重复性和均匀性——这些是技术材料的基本前提条件。光学玻璃的主要特性包括:
折射率:
折射率是光在真空中传播速度与在特定材料中传播速度的比率,反映了光在穿过光学材料时的减速情况。光学玻璃的折射率,nd,针对的是波长为587.6nm(氦D线)。低折射率的材料通常被称为“冕牌玻璃”,而高折射率的材料被称为“火石玻璃”。我们目录中的组件的典型折射率公差为±0.0005。
色散:
色散是指折射率随波长变化的现象。Abbe数值,vd,被定义为(nd−1)/(nF−nC);其中nF和nC分别是波长为486.1nm(氢F线)和656.3nm(氢C线)时的折射率。Abbe数值较低意味着色散较高。冕牌玻璃的色散通常低于火石玻璃。我们目录中的组件的典型Abbe公差为±0.8%。
透射:
标准光学玻璃在整个可见光谱以及近紫外和近红外区域提供了高透射率。冕牌玻璃在NUV中的透射通常优于火石玻璃。由于火石玻璃的高透射率可能导致较大的菲涅耳反射损失,因此应始终与增透膜一起使用。
光学玻璃样品透射曲线
其他特性:在设计适用于极端环境的光学时,了解各种光学玻璃具有略有不同的化学、热和机械性能至关重要。这些特性可以在下面的数据表中查找到。
所有玻璃类型的基本值
玻璃名称 |
折射率 (nd) |
色散系数 |
密度 |
线性膨胀系数* |
最高工作温度 |
CaF2 |
1.434 |
95.1 |
3.18 |
18.85 |
800 |
Fused Silica |
1.458 |
67.7 |
2.2 |
0.55 |
1000 |
Schott BOROFLOAT® |
1.472 |
65.7 |
2.2 |
3.25 |
450 |
S-FSL5 |
1.487 |
70.2 |
2.46 |
9 |
457 |
N-BK7 |
1.517 |
64.2 |
2.46 |
7.1 |
557 |
N-K5 |
1.522 |
59.5 |
2.59 |
8.2 |
546 |
B270/S1 |
1.523 |
58.5 |
2.55 |
8.2 |
533 |
Schott ZERODUR® |
1.542 |
56.2 |
2.53 |
0.05 |
600 |
N-SK11 |
1.564 |
60.8 |
3.08 |
6.5 |
604 |
N-BAK4 |
1.569 |
56.1 |
3.1 |
7 |
555 |
N-BaK1 |
1.573 |
57.55 |
3.19 |
7.6 |
592 |
L-BAL35 |
1.589 |
61.15 |
2.82 |
6.6 |
489 |
N-SK14 |
1.603 |
60.6 |
3.44 |
7.3 |
649 |
N-SSK8 |
1.618 |
49.8 |
3.33 |
7.1 |
598 |
N-F2 |
1.62 |
36.4 |
3.61 |
8.2 |
432 |
BaSF1 |
1.626 |
38.96 |
3.66 |
8.5 |
493 |
N-SF2 |
1.648 |
33.9 |
3.86 |
8.4 |
441 |
N-LAK22 |
1.651 |
55.89 |
3.73 |
6.6 |
689 |
S-BaH11 |
1.667 |
48.3 |
3.76 |
6.8 |
575 |
N-BAF10 |
1.67 |
47.2 |
3.76 |
6.8 |
580 |
N-SF5 |
1.673 |
32.3 |
4.07 |
8.2 |
425 |
N-SF8 |
1.689 |
31.2 |
4.22 |
8.2 |
422 |
N-LAK14 |
1.697 |
55.41 |
3.63 |
5.5 |
661 |
N-SF15 |
1.699 |
30.2 |
2.92 |
8.04 |
580 |
N-BASF64 |
1.704 |
39.38 |
3.2 |
9.28 |
582 |
N-LAK8 |
1.713 |
53.83 |
3.75 |
5.6 |
643 |
N-SF18 |
1.722 |
29.3 |
4.49 |
8.1 |
422 |
N-SF10 |
1.728 |
28.4 |
4.28 |
7.5 |
454 |
S-TIH13 |
1.741 |
27.8 |
3.1 |
8.3 |
573 |
N-SF14 |
1.762 |
26.5 |
4.54 |
6.6 |
478 |
Sapphire** |
1.768 |
72.2 |
3.97 |
5.3 |
2000 |
N-SF11 |
1.785 |
25.8 |
5.41 |
6.2 |
503 |
N-SF56 |
1.785 |
26.1 |
3.28 |
8.7 |
592 |
N-LASF44 |
1.803 |
46.4 |
4.46 |
6.2 |
666 |
N-SF6 |
1.805 |
25.39 |
3.37 |
9 |
605 |
N-SF57 |
1.847 |
23.8 |
5.51 |
8.3 |
414 |
N-LASF9 |
1.85 |
32.2 |
4.44 |
7.4 |
698 |
N-SF66 |
1.923 |
20.88 |
4 |
5.9 |
710 |
S-LAH79 |
2.003 |
28.3 |
5.23 |
6 |
699 |
ZnSe |
2.403 |
N/A |
5.27 |
7.1 |
250 |
Silicon |
3.422 |
N/A |
2.33 |
2.55 |
1500 |
Germanium |
4.003 |
N/A |
5.33 |
6.1 |
100 |
**蓝宝石是一种双折射材料。所有规格与C轴平行度相对应
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