कोणत्याही ऑप्टिकल उत्पादन प्रक्रियेतील पहिले पाऊल म्हणजे योग्य ऑप्टिकल सामग्रीची निवड. ऑप्टिकल सामग्रीचे ऑप्टिकल पॅरामीटर्स (अपवर्तन निर्देशांक, अॅबे क्रमांक, ट्रान्समिटन्स, रिफ्लेक्टिव्हिटी), भौतिक गुणधर्म (कडकपणा, विरूपण, बबल सामग्री, पॉसॉनचे प्रमाण), आणि अगदी तापमान वैशिष्ट्ये (औष्णिक विस्तार गुणांक, अपवर्तन निर्देशांक आणि तापमान यांच्यातील संबंध) हे सर्व ऑप्टिकल सामग्रीच्या ऑप्टिकल गुणधर्मांवर परिणाम करतील. ऑप्टिकल घटक आणि प्रणालींचे कार्यप्रदर्शन. हा लेख सामान्य ऑप्टिकल सामग्री आणि त्यांच्या गुणधर्मांची थोडक्यात ओळख करून देईल.
ऑप्टिकल मटेरियल प्रामुख्याने तीन श्रेणींमध्ये विभागले जातात: ऑप्टिकल ग्लास, ऑप्टिकल क्रिस्टल आणि स्पेशल ऑप्टिकल मटेरियल.
०१ ऑप्टिकल ग्लास
ऑप्टिकल ग्लास हा एक आकारहीन (काचेसारखा) ऑप्टिकल माध्यम पदार्थ आहे जो प्रकाश प्रसारित करू शकतो. त्यातून जाणारा प्रकाश त्याच्या प्रसाराची दिशा, अवस्था आणि तीव्रता बदलू शकतो. ऑप्टिकल उपकरणे किंवा प्रणालींमध्ये प्रिझम, लेन्स, आरसे, खिडक्या आणि फिल्टर यांसारखे ऑप्टिकल घटक तयार करण्यासाठी सामान्यतः वापरला जातो. ऑप्टिकल ग्लासमध्ये उच्च पारदर्शकता, रासायनिक स्थिरता आणि रचना आणि कार्यक्षमतेत भौतिक एकरूपता असते. त्यात विशिष्ट आणि अचूक ऑप्टिकल स्थिरांक असतात. कमी-तापमानाच्या घन अवस्थेत, ऑप्टिकल ग्लास उच्च-तापमानाच्या द्रव अवस्थेची आकारहीन रचना राखतो. आदर्शपणे, काचेचे अंतर्गत भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म, जसे की अपवर्तक निर्देशांक, थर्मल विस्तार गुणांक, कडकपणा, थर्मल चालकता, विद्युत चालकता, लवचिक मापांक इत्यादी, सर्व दिशांना समान असतात, ज्याला समस्थानिक म्हणतात.
ऑप्टिकल ग्लासच्या मुख्य उत्पादकांमध्ये जर्मनीचे स्कॉट, अमेरिकेचे कॉर्निंग, जपानचे ओहारा आणि देशांतर्गत चेंगडू गुआंगमिंग ग्लास (सीडीजीएम) इत्यादींचा समावेश आहे.
अपवर्तनांक आणि फैलाव आकृती
ऑप्टिकल ग्लास अपवर्तक निर्देशांक वक्र
ट्रान्समिटन्स वक्र
०२. ऑप्टिकल क्रिस्टल
ऑप्टिकल क्रिस्टल म्हणजे ऑप्टिकल माध्यमांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या क्रिस्टल मटेरियलचा संदर्भ. ऑप्टिकल क्रिस्टल्सच्या संरचनात्मक वैशिष्ट्यांमुळे, अल्ट्राव्हायोलेट आणि इन्फ्रारेड अनुप्रयोगांसाठी विविध खिडक्या, लेन्स आणि प्रिझम बनवण्यासाठी याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जाऊ शकतो. क्रिस्टल रचनेनुसार, ते सिंगल क्रिस्टल आणि पॉलीक्रिस्टलाइनमध्ये विभागले जाऊ शकते. सिंगल क्रिस्टल मटेरियलमध्ये उच्च क्रिस्टल अखंडता आणि प्रकाश प्रसारण क्षमता असते, तसेच इनपुट लॉस कमी असतो, म्हणून सिंगल क्रिस्टल्स प्रामुख्याने ऑप्टिकल क्रिस्टल्समध्ये वापरले जातात.
विशेषतः: सामान्य अतिनील आणि इन्फ्रारेड क्रिस्टल पदार्थांमध्ये हे समाविष्ट आहे: क्वार्ट्ज (SiO2), कॅल्शियम फ्लोराइड (CaF2), लिथियम फ्लोराइड (LiF), रॉक सॉल्ट (NaCl), सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Ge), इ.
ध्रुवीकरण करणारे स्फटिक: सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या ध्रुवीकरण करणाऱ्या स्फटिकांमध्ये कॅल्साइट (CaCO3), क्वार्ट्ज (SiO2), सोडियम नायट्रेट (नायट्रेट) इत्यादींचा समावेश होतो.
अ‍ॅक्रोमॅटिक क्रिस्टल: अ‍ॅक्रोमॅटिक ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स तयार करण्यासाठी क्रिस्टलच्या विशेष फैलाव वैशिष्ट्यांचा वापर केला जातो. उदाहरणार्थ, कॅल्शियम फ्लोराईड (CaF2) काचेसह एकत्रित करून अ‍ॅक्रोमॅटिक सिस्टम तयार केली जाते, जी गोलाकार विकृती आणि दुय्यम स्पेक्ट्रम दूर करू शकते.
लेसर क्रिस्टल: घन-अवस्थेच्या लेसरसाठी कार्यरत साहित्य म्हणून वापरले जाते, जसे की रुबी, कॅल्शियम फ्लोराइड, निओडीमियम-डोपेड यट्रियम अॅल्युमिनियम गार्नेट क्रिस्टल, इ.
क्रिस्टल मटेरियल नैसर्गिक आणि कृत्रिमरित्या वाढवलेले असे विभागले जातात. नैसर्गिक क्रिस्टल्स अत्यंत दुर्मिळ असतात, कृत्रिमरित्या वाढवणे कठीण असते, आकाराने मर्यादित असतात आणि महाग असतात. सामान्यतः जेव्हा काचेचे मटेरियल पुरेसे नसते तेव्हा ते दृश्यमान नसलेल्या प्रकाश बँडमध्ये काम करू शकते आणि सेमीकंडक्टर आणि लेसर उद्योगांमध्ये वापरले जाते.
०३ विशेष ऑप्टिकल साहित्य
अ. काचेचे सिरेमिक
ग्लास-सिरेमिक ही एक विशेष ऑप्टिकल सामग्री आहे जी काच किंवा क्रिस्टल नाही, परंतु त्या दरम्यान कुठेतरी आहे. ग्लास-सिरेमिक आणि सामान्य ऑप्टिकल ग्लासमधील मुख्य फरक म्हणजे क्रिस्टल स्ट्रक्चरची उपस्थिती. त्याची क्रिस्टल स्ट्रक्चर सिरेमिकपेक्षा बारीक आहे. त्यात कमी थर्मल एक्सपेंशन गुणांक, उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा, कमी घनता आणि अत्यंत उच्च स्थिरता ही वैशिष्ट्ये आहेत. फ्लॅट क्रिस्टल्स, मानक मीटर स्टिक्स, मोठे आरसे, लेसर जायरोस्कोप इत्यादींच्या प्रक्रियेत याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो.
मायक्रोक्रिस्टलाइन ऑप्टिकल मटेरियलचा थर्मल एक्सपेंशन गुणांक ०.०±०.२×१०-७/℃ (०~५०℃) पर्यंत पोहोचू शकतो.
b. सिलिकॉन कार्बाइड
सिलिकॉन कार्बाइड ही एक विशेष सिरेमिक सामग्री आहे जी ऑप्टिकल सामग्री म्हणून देखील वापरली जाते. सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये चांगली कडकपणा, कमी थर्मल विकृतीकरण गुणांक, उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता आणि लक्षणीय वजन कमी करण्याचा प्रभाव आहे. हे मोठ्या आकाराच्या हलक्या आरशांसाठी मुख्य सामग्री मानले जाते आणि एरोस्पेस, उच्च-शक्ती लेसर, सेमीकंडक्टर आणि इतर क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते.
ऑप्टिकल मटेरियलच्या या श्रेणींना ऑप्टिकल मीडिया मटेरियल असेही म्हणता येईल. ऑप्टिकल मीडिया मटेरियलच्या प्रमुख श्रेणींव्यतिरिक्त, ऑप्टिकल फायबर मटेरियल, ऑप्टिकल फिल्म मटेरियल, लिक्विड क्रिस्टल मटेरियल, ल्युमिनेसेंट मटेरियल इत्यादी सर्व ऑप्टिकल मटेरियलशी संबंधित आहेत. ऑप्टिकल तंत्रज्ञानाचा विकास ऑप्टिकल मटेरियल तंत्रज्ञानापासून अविभाज्य आहे. आमच्या देशाच्या ऑप्टिकल मटेरियल तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीची आम्ही उत्सुकतेने वाट पाहत आहोत.
पोस्ट वेळ: जानेवारी-०५-२०२४
