常用晶體材料

1、A12O3晶體氧化鋁晶體(白寶石，藍(lán)寶石，A1203)是一種很重要的光學(xué)晶體。它具有高硬度、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高透過率、耐高溫和抗腐蝕的特性，廣泛地用于航空航天儀器的紅外和紫外的窗口、激光工作窗口、高爐測溫窗口以及太陽能電池保護(hù)罩和永不磨損手表鏡面等。在窗口應(yīng)用方面，它具有如下優(yōu)良的特性：光透過范圍從300nm到5.5um(2) 3-5卩m波段紅外透過率大于85%(3) 具有高硬度，高透過率,抗撓曲強(qiáng)度和抗風(fēng)蝕、雨蝕的能力(4) 優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能低散射率0.02在入=26到31um,880°C材料基本性能：熔點(diǎn)2050oC密度3.91g/m3莫氏硬度9楊氏模量53Mpsi透過波段300

2、nm-5.5umCaF2晶體氟化鈣晶體是一種很重要的光學(xué)晶體，它具有如下優(yōu)良的特性：密度3.18g/cm3熔點(diǎn)13571360C晶格常數(shù)5.46A努普硬度178100,160110kg/mm2介電常數(shù)6.76,105HZ晶體類型cubic,CaF2typestructure解離面(111)應(yīng)用紫外激光窗口材料折射率：波長，Am0.190.210.250.330.410.882.653.905.006.207.008.22折射率1.511.491.471.451.441.431.421.411.401.381.361.34氟化鎂晶體被應(yīng)用在環(huán)境要求很苛刻的光學(xué)系統(tǒng)中，它的透過波段為0.11um8

3、.5um。輻照不會導(dǎo)致色心的產(chǎn)生，它有良好的機(jī)械性能，可以承受熱和機(jī)械震動(dòng)，很大的外力才能使氟化鎂解理。氟化鎂單晶由于有微弱的雙折射性能，通常的切向?yàn)楣廨S垂直于晶片表面。氟化鎂是一種應(yīng)用很廣泛的晶體，具有如下特性：(1) 、在真空紫外到紅外(0.118.5um)波段有很高的透過率.(2) 、抗撞擊和熱波動(dòng)以及輻照(3) 、良好的化學(xué)穩(wěn)定性.(4) 、可用于光學(xué)棱透鏡、鍥角片、窗口和相關(guān)光學(xué)系統(tǒng)中(5) 、四方雙折射晶體性能，可用于光通訊.(6) 、UV窗口材料BaFMgF2晶體密度4.89g/cm3,at20°C熔點(diǎn)1354°C摩爾質(zhì)量175.36晶格常數(shù)6.196A熱導(dǎo)率

4、7.1W/(mK),at38°C比熱456J/(kgK)熱膨脹系數(shù)16.519.2X10-6/K,土60°C努普硬度82kg/mm2莫氏硬度3楊氏模量53.05GPa剪切模量25.4GPa體積彈性模量56.4GPa介電常數(shù)7.33,2X106HZ水中溶解度0.17g/100g,10°C晶體類型立方晶系解離面(111)泊松比0.343帶隙9.1eV2透過范圍0.1812.0AminIR,UVandDUV折射率：波長,Am0.20.51.03.06.09.012.015.0n(Lambda)1.55731.47791.46861.46121.44411.41441.3

5、6961.3050LiF氟化鋰晶體是一種很重要的光學(xué)晶體，它具有如下優(yōu)良的特性：1、在真空紫外到紅外(0.12-6um)的波段有很高的透過率，特別是在真空紫外有優(yōu)良的透過率。材料性能：密度2.64g/cm3熔點(diǎn)870°C摩爾質(zhì)量25.9394晶格常數(shù)4.0279A熱導(dǎo)率4.01W/(mK)比熱1562(Jkg-1K-1)熱膨脹系數(shù)28.134.8(10-6/K)努普硬度102-103kg/mm2莫氏硬度3楊氏模量64.79GPa剪切模量55.14GPa體積彈性模量62.03GPa斷裂強(qiáng)度10.8MPa彈性系數(shù)C11=112/C12=45.6/C44=3.2GPa晶體類型Fm3m,cu

6、bic,NaCltypestructure介電常數(shù)9.025°C,f=100.109Hz水中溶解度0.27(g/100cm3)18°C應(yīng)用VUV,DUVYVO4晶體4釩酸釔晶體是一種具有優(yōu)良的物理和光學(xué)特性的雙折射單晶。由于它具有較大的透過范圍透光度高、大的雙折射、易于加工等特點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于光學(xué)組件如光纖光隔離器、環(huán)形器、分光器，還有其它的偏振光學(xué)器件等。主要特性：透過范圍0.4-5um高透晶體對稱性四方晶系，點(diǎn)群D4h晶包參數(shù)a=b=7.12A;c=6.29A密度4.22g/cm3莫氏硬度5,類似玻璃潮解性不潮解熱膨脹系數(shù)：aa=4.43x10-6/K;ac=11.3

7、7x10-6/K熱導(dǎo)率/C:5.23W/m/K;丄C:5.10W/m/K晶類正單軸晶，no=na=nb,ne=nc折射率、no=1.9929,ne=2.2154,Dn=0.2225,r=6.04o(0.63卩m)雙折率(Dn=ne-no=1.9500,ne=2.1554,Dn=0.2054,r=5.72o(1.30um)no）走離角45ono=1.9447,ne=2.1486,Dn=0.2039,r=5.69o(1.55um)(r)釩酸釔是用提拉法生長的正向單軸晶體,具有較好的機(jī)械和物理特性，寬的透過范圍和大的雙折射率使它成為了理想的光偏振組件。在許多的應(yīng)用方面，它是方解石和金紅石的多種應(yīng)用優(yōu)

8、良的人造的替代品，如光纖光學(xué)隔離器和循環(huán)器、分束器，格蘭起偏器以及其它起偏器等。與其它雙折射晶體相比較:與方解石相比，釩酸釔具有更好的溫度穩(wěn)定性及物理和機(jī)械特性。方解石易潮解和低硬度是使得很難得到高光學(xué)質(zhì)量晶體。與高硬度的金紅石（TiO2）相比，釩酸釔更易于進(jìn)行光學(xué)表面加工，這也就相應(yīng)降低了加工成本，尤其對批量生產(chǎn)來說。與鈮酸鋰相比，它們具有相似的機(jī)械和物理性能，釩酸釔的雙折率確比鈮酸鋰大三倍，這使得設(shè)計(jì)更加緊湊。ZnS晶體和ZnSe晶體硫化鋅和硒化鋅（ZnS和ZnSe）晶體具有如下優(yōu)良的特性，是一種很重要的光學(xué)晶體，特別是應(yīng)用于遠(yuǎn)紅外波段。CVDZnSe的透光范圍為0.5um22um，用于高

9、能CO2激光。單晶的ZnSe具有更低的吸收，從而更適合CO2光學(xué)系統(tǒng)。CVDZnS的透光范圍為8um14um,高透過，低吸收。多光譜級通過熱等靜壓（HIP）改進(jìn)了中紅外、可見區(qū)的透過。波長，um0.4050.4360.4680.4800.5090.5460.5880.6440.66860.70折射率2222222222.33.545.489.449.437.413.388.368.347.3401波長，0.7800.7950.8520.8941.0141.1291.5302.0583.0003.50um0折射率2.3172.3142.3062.3022.2922.2852.2722.2642.

10、25852.25波長，4.0004.5005.0008.0009.00010.0011.2512.0013.00um折射率2.2522.2502.2472.2232.2132.2012.1832.1712.153光學(xué)石英晶體人造石英單晶是用水熱法在高壓釜中生長的，具有左旋和右旋形態(tài)。石英晶體的應(yīng)力雙折射低且折射率均勻性高，透光范圍為0.15-4um。由于其壓電特性、低熱膨脹系數(shù)、優(yōu)良的力學(xué)和光學(xué)特性，石英晶體被用于電子、精密光學(xué)和激光技術(shù)、光通信、X-射線光學(xué)和壓力傳感器等方面。投射范圍0.1504.0mand501000Am反射率n=1.5350,n=1.54381AmReflectiveL

11、oss8.2%2Am密度2.65g/cm3熔點(diǎn)1710°C,1657°C分子量60.06熱導(dǎo)率|C:11.7W/(mK)20°C;"C:6.5比熱744J/(kgK)熱膨脹系數(shù)|C:7.97x10-6/°C;"C:13.37x10-6/°C0°80°C硬度740(Indenterload500g)楊氏模量|C:97;"C:76.5GPa25°C彈力系數(shù)C11=86.6;C12=6.7;C13=12.4;C14=17.8;C33=106.4;C4458GPa介電常量|C:4.2730MH

12、z25°C;"C:4.34材料類型單晶晶體結(jié)構(gòu)三角晶系，32,a=4.9138A,c=5.4052A應(yīng)用偏振光學(xué)、壓電兀件，紫外濾波，F(xiàn)IRwindows、，、.-sS*注意石英的使用溫度不得超過1200攝氏度，并且，在遇到HF及熱濃堿時(shí)會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)Nd:YAG晶體（摻釹釔鋁石榴石）Nd:YAG單晶是最重要的激光晶體，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療和科學(xué)領(lǐng)域。主要優(yōu)點(diǎn)是：低出光閾值、高增益，高效率，低1064nm損耗；同時(shí)還有高光學(xué)質(zhì)量、熱傳導(dǎo)性好、抗熱沖擊和機(jī)械強(qiáng)度高特性，使得Nd:YAG成為了連續(xù)，脈沖和鎖模激光的最合適和商品化的激光晶體。Nd:YAG晶體也廣泛用于各種固體激光器系統(tǒng)：倍頻連續(xù)波、高能量Q開關(guān)，倒空腔等等。參數(shù)如下：化學(xué)式Nd:YA1O3512晶體結(jié)構(gòu)立方晶系晶格常數(shù)12.01A摻雜度-1.2x1020cm-3熔點(diǎn)1970°C密度4.56g/cm3莫氏硬度&5折射率1.82熱膨脹系數(shù)7.8x10-6/K111,0-250°C熱導(dǎo)率14W/m/K20°C,10.5W/m/K100