l光學(xué)材料 ppt課件

1、12一、資料種類一、資料種類1、工藝資料、工藝資料研磨、拋光、膠合研磨、拋光、膠合2、折射資料、折射資料玻璃、晶體、塑料玻璃、晶體、塑料3、反射資料、反射資料金屬拋光、全反射金屬拋光、全反射4、鍍膜資料、鍍膜資料增透、增反、分光、分色、偏振增透、增反、分光、分色、偏振5、輔助資料：清潔、維護(hù)等、輔助資料：清潔、維護(hù)等第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料3第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料一、資料種類一、資料種類金屬膜、介質(zhì)膜金屬膜、介質(zhì)膜鍍膜資料鍍膜資料4第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料鍍膜資料鍍膜資料1. 氧化物：氧化物：一氧化硅，二氧化鉿，二硼化鉿，氯氧化鉿，二氧化鋯一氧化硅，二氧化鉿，二硼化鉿，氯氧化鉿，

2、二氧化鋯，二氧化鈦，一氧化鈦，二氧化硅，三氧化二鈦，五氧，二氧化鈦，一氧化鈦，二氧化硅，三氧化二鈦，五氧化三鈦，五氧化二鉭，五氧化二鈮，三氧化二鋁，三氧化三鈦，五氧化二鉭，五氧化二鈮，三氧化二鋁，三氧化二鈧，三氧化二銦，二氧化硅，二鈦酸鐠，二氧化鈰化二鈧，三氧化二銦，二氧化硅，二鈦酸鐠，二氧化鈰，氧化鎂，三氧化鎢，氧化釤，氧化釹，氧化鉍，氧化，氧化鎂，三氧化鎢，氧化釤，氧化釹，氧化鉍，氧化鐠，氧化銻，氧化釩，氧化鎳，氧化鋅，氧化鐵，氧化鐠，氧化銻，氧化釩，氧化鎳，氧化鋅，氧化鐵，氧化鉻，氧化銅。鉻，氧化銅。2. 氟化物：氟化物：氟化鎂，氟化鐿，氟化釔，氟化鏑，氟化釹，氟化鉺，氟化鎂，氟化鐿，氟

3、化釔，氟化鏑，氟化釹，氟化鉺，氟化鏑，氟化鉀，氟化鍶，氟化釤，氟化釹，氟化鈉，氟化鏑，氟化鉀，氟化鍶，氟化釤，氟化釹，氟化鈉，氟化鋇，氟化鈰，氟化鉛等。氟化鋇，氟化鈰，氟化鉛等。3. 混合料：混合料：氧化鋯氧化鈦混合料，氧化鋯氧化鉭混合料，氧化鈦氧氧化鋯氧化鈦混合料，氧化鋯氧化鉭混合料，氧化鈦氧化鉭混合料，氧化鋯氧化釔混合料，氧化鈦氧化鈮混合化鉭混合料，氧化鋯氧化釔混合料，氧化鈦氧化鈮混合料，氧化鋯氧化鋁混合料，氧化鎂氧化鋁混合料，氧化料，氧化鋯氧化鋁混合料，氧化鎂氧化鋁混合料，氧化銦氧化錫混合料，氧化錫氧化銦混合料，氟化鈰氟化鈣銦氧化錫混合料，氧化錫氧化銦混合料，氟化鈰氟化鈣混合料，混合料，

4、4. 金屬類：金屬類：高純鋁絲高純鋁絲5N，高純鋁粒、高純鋁片、高純鋁柱、高，高純鋁粒、高純鋁片、高純鋁柱、高純鉻粒，高純鉻粉，鉻條，水銀條，高純金絲，高純金純鉻粒，高純鉻粉，鉻條，水銀條，高純金絲，高純金片，高純金粉，高純金粒片，高純金粉，高純金粒,高純銀絲、高純銀粒、高純銀高純銀絲、高純銀粒、高純銀粉、高純銀片、高純鉑絲，高純鉿粉，高純鉿絲、高純粉、高純銀片、高純鉑絲，高純鉿粉，高純鉿絲、高純鉿粒，高純鎢粒、高純鉬粒，高純單晶硅，高純多晶硅鉿粒，高純鎢粒、高純鉬粒，高純單晶硅，高純多晶硅、高純鐵粒、高純鐵粉，高純鋯絲，高純鋯粉，高純鋯、高純鐵粒、高純鐵粉，高純鋯絲，高純鋯粉，高純鋯粒，高純

5、鋯塊，高純碲粒粒，高純鋯塊，高純碲粒6N，高純鍺粒，高純鍺粒6N，高純鈦粉，高純鈦粒、高純鎳粉，高純鎳絲、高純鎳片高純鈦粉，高純鈦粒、高純鎳粉，高純鎳絲、高純鎳片、高純鎳柱、高純鉭片、高純鉭粉、高純鉭絲、高純鉭、高純鎳柱、高純鉭片、高純鉭粉、高純鉭絲、高純鉭粒、高純鎳鉻絲，高純鎳鉻粒，灰色熱反射膜合金，金粒、高純鎳鉻絲，高純鎳鉻粒，灰色熱反射膜合金，金紅膜合金。紅膜合金。5. 其他化合物：其他化合物：鈦酸鋇，鈦酸鐠，鈦酸鍶，鈦酸鑭，硫化鋅，冰晶石，鈦酸鋇，鈦酸鐠，鈦酸鍶，鈦酸鑭，硫化鋅，冰晶石，硒化鋅，硫化鎘。硒化鋅，硫化鎘。6. 輔料：輔料：鉬片，鉬舟、鉭片、鎢片、鎢舟、鎢絞絲。鉬片，鉬舟、

6、鉭片、鎢片、鎢舟、鎢絞絲。 5二、折射資料分類二、折射資料分類1、非晶態(tài)、非晶態(tài)光學(xué)玻璃、特種玻璃、激光玻璃光學(xué)玻璃、特種玻璃、激光玻璃 變折射率資料變折射率資料2、晶態(tài)、晶態(tài)天然成型、人工生長天然成型、人工生長3、有機(jī)塑料、有機(jī)塑料大分子聚合物大分子聚合物第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料6三、光學(xué)系統(tǒng)中的光能損失三、光學(xué)系統(tǒng)中的光能損失1、透射面的反射損失、透射面的反射損失外表鍍增透膜外表鍍增透膜2、反射面的吸收損失、反射面的吸收損失外表鍍增反膜或金屬膜外表鍍增反膜或金屬膜3、光學(xué)資料內(nèi)部的吸收損失、光學(xué)資料內(nèi)部的吸收損失減小透鏡整體厚度減小透鏡整體厚度選任務(wù)波段有更高透過率資料選任務(wù)波段有更高

7、透過率資料第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料7四、折射資料要求四、折射資料要求1、折射率、折射率(nD) 和色散系數(shù)和色散系數(shù)(v)2、同一批玻璃中，、同一批玻璃中，nD及及v的一致性的一致性3、光學(xué)均勻性、光學(xué)均勻性4、應(yīng)力雙折射、應(yīng)力雙折射5、條紋度、條紋度6、氣泡度、氣泡度7、光吸收系數(shù)、光吸收系數(shù)第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料8四、折射資料要求四、折射資料要求第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料 折射率允許誤差表示玻璃實踐折射率與規(guī)范數(shù)值的允許誤差值分三類和同一玻璃中，折射率的不一致差值這里指D光，分四級。可用分光光度計，V棱鏡折射儀等儀器進(jìn)展丈量。 中部色散允許誤差表示玻璃實踐中部色散與規(guī)范數(shù)值的允

8、許差值和同一批玻璃中，中部色散的不一致性。共分三類四級9四、折射資料要求四、折射資料要求第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料光學(xué)均勻性表示一塊玻璃內(nèi)部折射率逐漸變化而呵斥的不均勻程度。分為五類(用平行光管、星點板和顯微鏡檢測) 應(yīng)力雙折射玻璃內(nèi)部的剩余應(yīng)力所引起的雙折射。用最大光程差表示，可分為五類用應(yīng)力雙折射儀檢測10四、折射資料要求四、折射資料要求第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料條紋度表示玻璃中因折射率顯著不同而呵斥的透明的絲狀或?qū)訝畲貌〕潭取Ｓ脳l紋儀丈量共分二類三級。氣泡度表示玻璃中殘存的氣體氣泡和雜質(zhì)結(jié)石的程度。按最大氣泡允許值分為九類。 光吸收系數(shù)白光經(jīng)過玻璃中每厘米路程時被吸收光通量與起始光通

9、量的百分比。分為五類。11四、折射資料要求四、折射資料要求第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料 對玻璃的要求對玻璃的要求標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值nD(nF-nC)光學(xué)均勻性雙折射光吸收系數(shù)條紋度氣泡度3C3C4342C1C12第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料機(jī)械性能：機(jī)械性能：耐加工、耐腐蝕耐加工、耐腐蝕切割切割粗磨、精磨、拋光粗磨、精磨、拋光磨邊、鍍膜、膠合磨邊、鍍膜、膠合四、折射資料要求四、折射資料要求13第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料透光性能：透光性能：光譜范圍、透過率光譜范圍、透過率FF光光D D光光C C光光四、折射資料要求四、折射資料要求(ZeSe硒化鋅)14五、折射資料光學(xué)晶體五、折射資料光學(xué)晶體第八講第

10、八講光學(xué)資料光學(xué)資料品種品種nDnF-nC透光范圍透光范圍0.2m5mLiF1.392120.003950.11-8.000.94MgF2n0：1.37774ne：1.389540.003550.11-9.100.850.93CaF21.433820.004550.11-11.000.850.94SrF21.437980.006190.16-11.500.94BaF21.474430.005780.13-14.000.750.93NaCl1.544270.012700.25-22.000.90KCl1.490250.011140.20-27.500.91KBr1.560000.016680.2

11、0-60.000.90CsI1.787460.20-60.000.83KRS-52.617480.50-45.000.6815第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料五、折射資料光學(xué)晶體五、折射資料光學(xué)晶體161原料：純堿、石灰石、石英；2消費設(shè)備：玻璃熔爐；3成分： 4反響原理：第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料五、折射資料光學(xué)玻璃五、折射資料光學(xué)玻璃171、無色玻璃：對可見光區(qū)透過率較高、無色玻璃：對可見光區(qū)透過率較高冕牌玻璃、火石玻璃冕牌玻璃、火石玻璃2、有色玻璃：可見光附近選擇性透光、有色玻璃：可見光附近選擇性透光離子著色、膠體著色離子著色、膠體著色第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料五、折射資料光學(xué)玻璃五、折

12、射資料光學(xué)玻璃18第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料五、折射資料光學(xué)玻璃五、折射資料光學(xué)玻璃19六、無色玻璃六、無色玻璃1、冕牌玻璃、冕牌玻璃2、火石玻璃、火石玻璃nd=1.41.7vd =8050第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料nd=1.51.9vd =602020第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料冕牌玻璃冕牌玻璃火石玻璃火石玻璃代代 號號名名 稱稱代代 號號名名 稱稱FK氟冕玻璃QF輕火石玻璃QF輕冕玻璃F火石玻璃K冕玻璃BaF鋇火石玻璃PK磷冕玻璃ZF重火石玻璃BaK鋇冕玻璃ZBaF重鋇火石玻璃ZK重冕玻璃LaF鑭火石玻璃LaK鑭冕玻璃ZLaF重鑭火石玻璃TK特冕玻璃TiF鈦火石玻璃KF冕火石玻璃TF特

13、種火石玻璃六、無色玻璃六、無色玻璃21第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料玻璃名稱玻璃名稱代號代號玻璃牌號玻璃牌號透紫外線玻璃ZWBZWB1 ZWB2透紅外玻璃HWBHWB1 HWB2 HWB3 HWB4紫色玻璃ZBZB1 ZB2 ZB3藍(lán)色(青色)玻璃QBQB1 QB2 QB3 QB4 QB5 QB6 QB7 QB8 QB9 QB10 QB11 QB12 QB13 QB14 QB15 QB16 QB17 QB18 QB19 QB20 QB22綠色玻璃LBLB1 LB2 LB3 LB4 LB5 LB6 LB7 LB8 LB9 LB10 LB11 LB12 LB13 LB14 LB15 LB16黃色(金

14、色)玻璃JBJB1 JB2 JB3 JB4 JB5 JB6 JB7 JB8橙色玻璃CBCB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CB6 CB7紅色玻璃HBHB1 HB2 HB3 HB4 HB5 HB6 HB7 HB8 HB9 HB10 HB11 HB12 HB13 HB14 HB15 HB16防護(hù)玻璃FBFB1 FB2 FB3 FB4 FB5 FB6 FB7中性(暗色)玻璃ABAB1 AB2 AB3 AB4 AB5 AB6 AB7 AB8 AB9 AB10透紫外線白色玻璃BBBB1 BB2 BB3 BB4 BB5 BB6 BB7 BB8七、有色玻璃七、有色玻璃22八、光學(xué)玻璃與象差校正八、光學(xué)玻

15、璃與象差校正r 、 d 、 n 、 v第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料2324第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料八、光學(xué)玻璃與象差校正八、光學(xué)玻璃與象差校正25第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料八、光學(xué)玻璃與象差校正八、光學(xué)玻璃與象差校正261、色差、色差正透鏡：低色散，冕牌玻璃正透鏡：低色散，冕牌玻璃負(fù)透鏡：高色散，火石玻璃負(fù)透鏡：高色散，火石玻璃第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料八、光學(xué)玻璃與象差校正八、光學(xué)玻璃與象差校正272、球差、球差第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料n nn n初級球差初級球差高級球差高級球差八、光學(xué)玻璃與象差校正八、光學(xué)玻璃與象差校正283、象散、象散高折射率高折射率4、場曲、場曲正高負(fù)低正

16、高負(fù)低5、彗差和畸變、彗差和畸變第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料八、光學(xué)玻璃與象差校正八、光學(xué)玻璃與象差校正29九、光學(xué)玻璃選用原那么九、光學(xué)玻璃選用原那么正透鏡：高折射率，低色散正透鏡：高折射率，低色散負(fù)透鏡：低折射率，高色散負(fù)透鏡：低折射率，高色散厚彎月：高折射率，低色散厚彎月：高折射率，低色散雙膠合：折射率相等，色散相差大雙膠合：折射率相等，色散相差大第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料30第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料雙膠合透鏡* 材料：冕牌及火石光學(xué)玻璃 * 有效焦距（EFL）公差：2% * 直徑公差：+0/-0.18 * 中心厚度公差：0.25 * 表面質(zhì)量：三級 * 表面精度：5/21/2波長

17、546.1nm * 中心偏差：2分 * 設(shè)計波長：486.1nm, 587.6nm, 656.3nm Doublet LensMaterial: Optical glass(crown and flint) Fringes: 1-5 Focal Length(f): 2% Irregularity of Fringes: 0.2-0.5 Surface Quality: 60-40 scratch-dig Center Thickness(Tc): 0.1mm Coating: MgF2 AR Coated Centration: 3 arc minutes Clear Aperture: 9

18、0% 31十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么1、初始構(gòu)造選取、初始構(gòu)造選取在同類構(gòu)造中選擇離散像差小的構(gòu)在同類構(gòu)造中選擇離散像差小的構(gòu)造造留意：留意：f 不變：不變：D/f 增大，增大，減小。減小。D/f 不變：不變：f 增大，增大，減小。減小。第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料32十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么2、縮放焦距、縮放焦距專利文獻(xiàn)和鏡頭手冊上的構(gòu)造參數(shù)，專利文獻(xiàn)和鏡頭手冊上的構(gòu)造參數(shù)，普通按普通按f = 1給出，此時，只需把查給出，此時，只需把查出的構(gòu)造參數(shù)乘以出的構(gòu)造參數(shù)乘以f *就可以了。就可以了。第八講第八講光學(xué)資料光

19、學(xué)資料*ffddffrriiii33十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么3、改換玻璃、改換玻璃國外專利文獻(xiàn)中，物鏡所選玻璃牌國外專利文獻(xiàn)中，物鏡所選玻璃牌號與國產(chǎn)玻璃牌號不符，尤其是高號與國產(chǎn)玻璃牌號不符，尤其是高性能物鏡多項選擇用鑭玻璃，比較性能物鏡多項選擇用鑭玻璃，比較貴且難于加工，所以普通需求改換。貴且難于加工，所以普通需求改換。第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料34十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么3、改換玻璃堅持色差不變卦換玻、改換玻璃堅持色差不變卦換玻璃璃 選選v接近的玻璃。接近的玻璃。 正透鏡選用高折射率冕玻璃，正透鏡選用高折射

20、率冕玻璃，可減少系統(tǒng)高級像差和可減少系統(tǒng)高級像差和SIV。 雙膠合透鏡，留意使膠合面兩雙膠合透鏡，留意使膠合面兩邊的邊的n變化不大。變化不大。第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料11*nnrrii35十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么十、初始構(gòu)造選取與改換玻璃原那么3、改換玻璃改換玻璃校正色差、改換玻璃改換玻璃校正色差可用改換玻璃的方法校正色差?？捎酶膿Q玻璃的方法校正色差。1假設(shè)假設(shè)0.707帶帶LFC大，全視場大，全視場的的YFC較小，那么改換接近光闌的較小，那么改換接近光闌的一塊。一塊。2假設(shè)兩種色差的符號相反，那假設(shè)兩種色差的符號相反，那么改換光闌前面那塊。么改換光闌前面那塊。第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料36第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料37第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料紅色玻璃紅色玻璃有色玻璃有色玻璃38第八講第八講光學(xué)資料光學(xué)資料牌號牌號Type 厚度厚度(mm)ThicknessA2856KD65化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性Chemical Stability nD10-7(/)Tg()Ts ()SxyYxyYDADWQB1620.4300.41182.40.3000.32784.7651.5202.64QB1720.4240.41771.40.2990.33474.0651.5152.60QB1820.4000.413