每种光学材料都有不同的性质,并且对于不同光谱范围应用需要选择不同材料,本节介绍几种常用光学元件材料。
K9,H-K9L,BK7,N-BK7,JGS1,UVFS
氟化钙(CaF2),氟化钡(BaF2),氟化镁(MgF2)
氟化钙(CaF2)从紫外到红外波段(180 nm-8 μm)都有较高的透过率,且折射率低,从紫外到红外波段,折射率变化1.51~1.35,使其不镀增透膜也可也有较高的透过率,高损伤阈值,常用于准分子激光器。 热膨胀系数大,热稳定性差,易潮解,常用于红外窗口片、透镜等元件。
氟化钡(BaF2)从紫外到红外波段(200 nm-11 μm)透过率较高,其在8-10 μm处仍然较高透过率,耐高功率,较强的吸水性,易潮解。 在干燥环境可在800℃环境使用,常用于红外窗口片、透镜等元件。
氟化镁(MgF2)从紫外到红外(200 nm-6 μm)有较高透过率,折射率低,不镀增透膜也具有较高透过率,具有双折射晶体特性,切割时使C轴与光轴平行而降低双折射特性。 其折射率介于空气和普通玻璃材料之间,常用于增透膜材料,是一种强力材料,具有良好的热稳定性和硬度,具有高损伤阈值,抗化学腐蚀,机械冲击。
硒化锌(ZnSe),硅(Si),锗(Ge),蓝宝石(Al2O3)
硒化锌(ZnSe)的光谱透射范围600 nm-16 μm,折射率较高,一般需要镀增透膜减少表面反射,材质软,易刮伤,清洁时要注意用力均匀,耐热性能好,低吸收率,常用于高功率二氧化碳激光器。
硅(Si)适用光谱范围1.2 μm-8 μm,尤其是3-5 μm,材料密度小,适用于对质量敏感的应用。 高热传导率,适合用作红外反射镜。
锗(Ge)适用光谱范围2 μm-16 μm,折射率高,温度敏感,随温度升高,透过率降低,200℃完全不透光,常用于100℃以下,密度大。
蓝宝石(Al2O3)的透过光谱从紫外到红外(150 nm-5 μm),表面硬度超高,只能被除它自己之外的极少数材料刮伤。 高硬度能够制造比其它基底更薄的光学元件。 蓝宝石具有化学惰性,在最高1000 °C时不溶于水、普通的酸和碱。