സാധാരണ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ആമുഖം

ഏതെങ്കിലും ഒപ്റ്റിക്കൽ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ ആദ്യപടി അനുയോജ്യമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്.ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ (റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സ്, ആബി നമ്പർ, ട്രാൻസ്മിറ്റൻസ്, റിഫ്ലക്റ്റിവിറ്റി), ഫിസിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ (കാഠിന്യം, രൂപഭേദം, ബബിൾ ഉള്ളടക്കം, പോയിസണിൻ്റെ അനുപാതം), ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ താപനില സവിശേഷതകൾ (താപ വികാസ ഗുണകം, റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയും താപനിലയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം) എല്ലാം ബാധിക്കും. ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ.ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങളുടെയും സിസ്റ്റങ്ങളുടെയും പ്രകടനം.ഈ ലേഖനം പൊതുവായ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളും അവയുടെ ഗുണങ്ങളും ഹ്രസ്വമായി പരിചയപ്പെടുത്തും.
ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകൾ പ്രധാനമായും മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റൽ, പ്രത്യേക ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകൾ.

01 ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ്
പ്രകാശം കടത്തിവിടാൻ കഴിയുന്ന ഒരു രൂപരഹിതമായ (ഗ്ലാസി) ഒപ്റ്റിക്കൽ മീഡിയം മെറ്റീരിയലാണ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ്.അതിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന പ്രകാശത്തിന് അതിൻ്റെ വ്യാപന ദിശ, ഘട്ടം, തീവ്രത എന്നിവ മാറ്റാൻ കഴിയും.ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലോ സിസ്റ്റങ്ങളിലോ പ്രിസങ്ങൾ, ലെൻസുകൾ, മിററുകൾ, വിൻഡോകൾ, ഫിൽട്ടറുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിന് ഘടനയിലും പ്രകടനത്തിലും ഉയർന്ന സുതാര്യത, രാസ സ്ഥിരത, ശാരീരിക ഏകീകൃതത എന്നിവയുണ്ട്.ഇതിന് നിർദ്ദിഷ്ടവും കൃത്യവുമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്ഥിരാങ്കങ്ങളുണ്ട്.താഴ്ന്ന താപനിലയിലുള്ള ഖരാവസ്ഥയിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ദ്രാവകാവസ്ഥയുടെ രൂപരഹിതമായ ഘടന നിലനിർത്തുന്നു.റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സ്, താപ വികാസ ഗുണകം, കാഠിന്യം, താപ ചാലകത, വൈദ്യുതചാലകത, ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് മുതലായവ പോലുള്ള ഗ്ലാസിൻ്റെ ആന്തരിക ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ എല്ലാ ദിശകളിലും തുല്യമാണ്, ഇതിനെ ഐസോട്രോപി എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിൻ്റെ പ്രധാന നിർമ്മാതാക്കളിൽ ജർമ്മനിയിലെ ഷോട്ട്, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ കോർണിംഗ്, ജപ്പാനിലെ ഒഹാറ, ആഭ്യന്തര ചെങ്‌ഡു ഗുവാങ്മിംഗ് ഗ്ലാസ് (സിഡിജിഎം) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സും ഡിസ്പർഷൻ ഡയഗ്രാമും

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ് റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സ് വളവുകൾ

ട്രാൻസ്മിറ്റൻസ് കർവുകൾ

02. ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റൽ

ഒപ്റ്റിക്കൽ മീഡിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലിനെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ കാരണം, അൾട്രാവയലറ്റ്, ഇൻഫ്രാറെഡ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി വിവിധ വിൻഡോകൾ, ലെൻസുകൾ, പ്രിസങ്ങൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കാം.ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന അനുസരിച്ച്, അതിനെ ഒറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ, പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം.സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഉയർന്ന ക്രിസ്റ്റൽ ഇൻ്റഗ്രിറ്റിയും ലൈറ്റ് ട്രാൻസ്മിറ്റൻസും ഉണ്ട്, കൂടാതെ കുറഞ്ഞ ഇൻപുട്ട് നഷ്ടവും ഉണ്ട്, അതിനാൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലുകളിൽ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകൾ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
പ്രത്യേകമായി: സാധാരണ യുവി, ഇൻഫ്രാറെഡ് ക്രിസ്റ്റൽ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: ക്വാർട്സ് (SiO2), കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈഡ് (CaF2), ലിഥിയം ഫ്ലൂറൈഡ് (LiF), പാറ ഉപ്പ് (NaCl), സിലിക്കൺ (Si), ജെർമേനിയം (Ge) മുതലായവ.
ധ്രുവീകരണ പരലുകൾ: സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ധ്രുവീകരണ പരലുകളിൽ കാൽസൈറ്റ് (CaCO3), ക്വാർട്സ് (SiO2), സോഡിയം നൈട്രേറ്റ് (നൈട്രേറ്റ്) മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
അക്രോമാറ്റിക് ക്രിസ്റ്റൽ: അക്രോമാറ്റിക് ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ പ്രത്യേക ഡിസ്പർഷൻ സവിശേഷതകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഉദാഹരണത്തിന്, കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈഡ് (CaF2) ഗ്ലാസുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു അക്രോമാറ്റിക് സിസ്റ്റം ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ഗോളാകൃതിയിലുള്ള വ്യതിയാനവും ദ്വിതീയ സ്പെക്ട്രവും ഇല്ലാതാക്കും.
ലേസർ ക്രിസ്റ്റൽ: റൂബി, കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈഡ്, നിയോഡൈമിയം ഡോപ്ഡ് യട്രിയം അലുമിനിയം ഗാർനെറ്റ് ക്രിസ്റ്റൽ തുടങ്ങിയ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകൾക്കുള്ള പ്രവർത്തന വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ക്രിസ്റ്റൽ വസ്തുക്കളെ പ്രകൃതിദത്തവും കൃത്രിമമായി വളരുന്നതുമായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.പ്രകൃതിദത്ത പരലുകൾ വളരെ അപൂർവമാണ്, കൃത്രിമമായി വളരാൻ പ്രയാസമാണ്, വലുപ്പത്തിൽ പരിമിതവും ചെലവേറിയതുമാണ്.ഗ്ലാസ് മെറ്റീരിയൽ അപര്യാപ്തമാകുമ്പോൾ സാധാരണയായി പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ദൃശ്യമല്ലാത്ത ലൈറ്റ് ബാൻഡിൽ പ്രവർത്തിക്കും, അർദ്ധചാലകത്തിലും ലേസർ വ്യവസായത്തിലും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

03 പ്രത്യേക ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകൾ

എ.ഗ്ലാസ്-സെറാമിക്
ഗ്ലാസ്-സെറാമിക് ഒരു പ്രത്യേക ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലാണ്, അത് ഗ്ലാസോ സ്ഫടികമോ അല്ല, എന്നാൽ അതിനിടയിൽ എവിടെയോ ആണ്.ഗ്ലാസ്-സെറാമിക്, സാധാരണ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ് എന്നിവ തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുടെ സാന്നിധ്യമാണ്.സെറാമിക്കിനേക്കാൾ സൂക്ഷ്മമായ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുണ്ട്.കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകം, ഉയർന്ന ശക്തി, ഉയർന്ന കാഠിന്യം, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, വളരെ ഉയർന്ന സ്ഥിരത എന്നിവയുടെ സവിശേഷതകൾ ഇതിന് ഉണ്ട്.പരന്ന പരലുകൾ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് മീറ്റർ സ്റ്റിക്കുകൾ, വലിയ കണ്ണാടികൾ, ലേസർ ഗൈറോസ്കോപ്പുകൾ മുതലായവയുടെ സംസ്കരണത്തിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ താപ വികാസ ഗുണകം 0.0±0.2×10-7/℃ (0~50℃) വരെ എത്താം.

ബി.സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്

സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഒരു പ്രത്യേക സെറാമിക് മെറ്റീരിയലാണ്, അത് ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് നല്ല കാഠിന്യം, കുറഞ്ഞ താപ വൈകല്യ ഗുണകം, മികച്ച താപ സ്ഥിരത, ഗണ്യമായ ഭാരം കുറയ്ക്കൽ പ്രഭാവം എന്നിവയുണ്ട്.വലിയ വലിപ്പമുള്ള കനംകുറഞ്ഞ കണ്ണാടികൾക്കുള്ള പ്രധാന മെറ്റീരിയലായി ഇത് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് എയറോസ്പേസ്, ഹൈ-പവർ ലേസർ, അർദ്ധചാലകങ്ങൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഈ വിഭാഗങ്ങളെ ഒപ്റ്റിക്കൽ മീഡിയ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നും വിളിക്കാം.ഒപ്റ്റിക്കൽ മീഡിയ മെറ്റീരിയലുകളുടെ പ്രധാന വിഭാഗങ്ങൾക്ക് പുറമേ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ മെറ്റീരിയലുകൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകൾ, ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലുകൾ, ലുമിനസെൻ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ തുടങ്ങിയവയെല്ലാം ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളുടേതാണ്.ഒപ്റ്റിക്കൽ ടെക്നോളജിയുടെ വികസനം ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയൽ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കാനാവാത്തതാണ്.എൻ്റെ രാജ്യത്തിൻ്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിക്കായി ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.