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
-
激光损伤阈值(LIDT)测试技术:ISO 21254标准解读与工程实践
高功率激光系统中的光学元件,承受着每平方厘米数焦耳至数千焦耳的能量密度。一片反射镜的膜层在若干次脉冲后出现针孔——系统功率被迫降级,甚至整机返修。激光诱导损伤阈值(LIDT)是决定光学元件"能承受多强的光而不坏"的核心参数。本文从损伤机理、ISO 21254标准测试方法和工程选型三个维度,系统介绍LIDT测试的技术体系。
2026-07-07
-
DUV vs EUV光刻物镜装调:两种技术路线的精度博弈
DUV 和 EUV,两代光刻技术的核心光学系统,分别在 193nm 和 13.5nm 波长下工作。它们的装调精度要求相差的不是百分比,而是数量级。更关键的是,它们的装调方法论本身就是两套完全不同的逻辑。
2026-07-07
-
OptiCentric® Bonding 胶合装调系统,从"手感对准"到"算法锁定"
手动胶合时代,师傅的手感是精度上限——推到位靠经验,固化漂移靠运气,量产一致性靠祈祷。Bonding系统把这三件事交给算法:SmartAlign定义正确的轴、算法驱动精确的调整、梯度固化锁住精确的结果。
2026-07-07
-
精密光学检测实验室建设指南:从环境控制到设备布局的工程实践
一台精度λ/50的干涉仪放在一间没有温控的普通房间里,实测精度可能退化到λ/10以下。精密光学检测设备不是"买来就能用"的——它们的精度发挥严重依赖环境条件。本文从温度、湿度、振动、洁净度和设备布局五个维度,系统梳理精密光学检测实验室的建设要求和工程实践,为光学制造企业在规划检测实验室时提供可参考的技术框架。
2026-07-06
-
红外热像仪镜头选型指南:短焦、中焦与长焦的参数原理及场景适配
在红外热像仪的选型过程中,用户通常优先关注探测器分辨率参数,如384×288、640×512、1280×1024等指标。但在实际应用场景中,镜头焦距的适配性往往直接决定最终观测效果:同一台640×512分辨率的热像仪,搭配短焦镜头可实现大范围场景覆盖,但远距离小目标仅能占据少量像素;搭配长焦镜头可放大远处目标细节,但视场范围大幅收窄,搜索效率下降;中焦镜头虽兼顾二者特性,却未必适配所有特定场景。
2026-07-06
