सामान्य ऑप्टिकल सामग्रीचा परिचय

कोणत्याही ऑप्टिकल मॅन्युफॅक्चरिंग प्रक्रियेची पहिली पायरी म्हणजे योग्य ऑप्टिकल सामग्रीची निवड. ऑप्टिकल पॅरामीटर्स (अपवर्तक निर्देशांक, अबे संख्या, प्रसारण, प्रतिबिंब), भौतिक गुणधर्म (कठोरता, विकृती, बबल सामग्री, पॉईसनचे प्रमाण) आणि अगदी तापमान वैशिष्ट्ये (थर्मल एक्सपेंशन गुणांक, अपवर्तक निर्देशांक आणि तापमान यांच्यातील संबंध) ऑप्टिकल सामग्रीच्या ऑप्टिकल गुणधर्मांवर परिणाम होईल. ऑप्टिकल घटक आणि सिस्टमची कामगिरी. हा लेख सामान्य ऑप्टिकल सामग्री आणि त्यांच्या गुणधर्मांचा थोडक्यात सादर करेल.
ऑप्टिकल सामग्री प्रामुख्याने तीन श्रेणींमध्ये विभागली जाते: ऑप्टिकल ग्लास, ऑप्टिकल क्रिस्टल आणि विशेष ऑप्टिकल सामग्री.

01 ऑप्टिकल ग्लास
ऑप्टिकल ग्लास एक अनाकार (काचेचे) ऑप्टिकल मध्यम सामग्री आहे जो प्रकाश प्रसारित करू शकतो. त्यातून हलविणे त्याच्या प्रसाराची दिशा, टप्पा आणि तीव्रता बदलू शकते. ऑप्टिकल इन्स्ट्रुमेंट्स किंवा सिस्टममध्ये प्रिझम, लेन्स, मिरर, विंडोज आणि फिल्टर सारख्या ऑप्टिकल घटक तयार करण्यासाठी सामान्यतः याचा वापर केला जातो. ऑप्टिकल ग्लासमध्ये उच्च पारदर्शकता, रासायनिक स्थिरता आणि रचना आणि कार्यप्रदर्शनात भौतिक एकरूपता आहे. यात विशिष्ट आणि अचूक ऑप्टिकल स्थिरांक आहेत. निम्न-तापमान घन स्थितीत, ऑप्टिकल ग्लास उच्च-तापमान लिक्विड स्टेटची अनाकार रचना टिकवून ठेवते. तद्वतच, काचेचे अंतर्गत भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म, जसे की अपवर्तक निर्देशांक, थर्मल एक्सपेंशन गुणांक, कडकपणा, थर्मल चालकता, विद्युत चालकता, लवचिक मॉड्यूलस इत्यादी, सर्व दिशानिर्देशांमध्ये समान आहेत, ज्यास आयसोट्रोपी म्हणतात.
ऑप्टिकल ग्लासच्या मुख्य उत्पादकांमध्ये जर्मनीचा शॉट, युनायटेड स्टेट्स ऑफ जपान, जपानचा ओहारा आणि घरगुती चेंगडू गुआंगमिंग ग्लास (सीडीजीएम) इ. यांचा समावेश आहे.

अपवर्तक निर्देशांक आणि फैलाव आकृती

ऑप्टिकल ग्लास अपवर्तक निर्देशांक वक्र

संक्रमण वक्र

02. ऑप्टिकल क्रिस्टल

ऑप्टिकल क्रिस्टल ऑप्टिकल मीडियामध्ये वापरल्या जाणार्‍या क्रिस्टल सामग्रीचा संदर्भ देते. ऑप्टिकल क्रिस्टल्सच्या स्ट्रक्चरल वैशिष्ट्यांमुळे, अल्ट्राव्हायोलेट आणि इन्फ्रारेड अनुप्रयोगांसाठी विविध खिडक्या, लेन्स आणि प्रिझम बनविण्यासाठी याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जाऊ शकतो. क्रिस्टल स्ट्रक्चरनुसार, ते सिंगल क्रिस्टल आणि पॉलीक्रिस्टलिनमध्ये विभागले जाऊ शकते. सिंगल क्रिस्टल मटेरियलमध्ये उच्च क्रिस्टल अखंडता आणि हलके प्रसारण तसेच कमी इनपुट कमी होते, म्हणून एकल क्रिस्टल्स प्रामुख्याने ऑप्टिकल क्रिस्टल्समध्ये वापरले जातात.
विशेषत: सामान्य यूव्ही आणि इन्फ्रारेड क्रिस्टल मटेरियलमध्ये हे समाविष्ट आहे: क्वार्ट्ज (एसआयओ 2), कॅल्शियम फ्लोराईड (सीएएफ 2), लिथियम फ्लोराईड (एलआयएफ), रॉक मीठ (एनएसीएल), सिलिकॉन (सीआय), जर्मेनियम (जीई), इ.
ध्रुवीकरण क्रिस्टल्स: सामान्यत: वापरल्या जाणार्‍या ध्रुवीकरण क्रिस्टल्समध्ये कॅल्साइट (सीएसीओ 3), क्वार्ट्ज (एसआयओ 2), सोडियम नायट्रेट (नायट्रेट), इ. समाविष्ट आहे.
अ‍ॅक्रोमॅटिक क्रिस्टल: क्रिस्टलची विशेष फैलाव वैशिष्ट्ये अक्रोमॅटिक ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स तयार करण्यासाठी वापरली जातात. उदाहरणार्थ, कॅल्शियम फ्लोराईड (सीएएफ 2) काचेसह एकत्रित केले जाते ज्यामुळे एक अक्रोमॅटिक सिस्टम तयार होते, जे गोलाकार विकृती आणि दुय्यम स्पेक्ट्रम दूर करू शकते.
लेसर क्रिस्टल: रुबी, कॅल्शियम फ्लोराईड, निओडीमियम-डोप्ड यिट्रियम अ‍ॅल्युमिनियम गार्नेट क्रिस्टल इ. सारख्या सॉलिड-स्टेट लेसरसाठी कार्यरत साहित्य म्हणून वापरले जाते.

क्रिस्टल साहित्य नैसर्गिक आणि कृत्रिमरित्या घेतले जाते. नैसर्गिक क्रिस्टल्स फारच दुर्मिळ आहेत, कृत्रिमरित्या वाढणे कठीण, आकारात मर्यादित आणि महागडे आहे. सामान्यत: जेव्हा काचेची सामग्री अपुरी असते तेव्हा ती नॉन-दृश्यमान लाइट बँडमध्ये कार्य करू शकते आणि सेमीकंडक्टर आणि लेसर उद्योगांमध्ये वापरली जाते.

03 विशेष ऑप्टिकल सामग्री

अ. ग्लास-सिरेमिक
ग्लास-सिरेमिक ही एक विशेष ऑप्टिकल सामग्री आहे जी काचेची किंवा क्रिस्टल नाही, परंतु त्या दरम्यान कुठेतरी आहे. ग्लास-सिरेमिक आणि सामान्य ऑप्टिकल ग्लासमधील मुख्य फरक म्हणजे क्रिस्टल स्ट्रक्चरची उपस्थिती. त्यात सिरेमिकपेक्षा बारीक क्रिस्टल रचना आहे. यात कमी थर्मल विस्तार गुणांक, उच्च सामर्थ्य, उच्च कडकपणा, कमी घनता आणि अत्यंत उच्च स्थिरतेची वैशिष्ट्ये आहेत. हे फ्लॅट क्रिस्टल्स, मानक मीटरच्या काठ्या, मोठे मिरर, लेसर जायरोस्कोप इ. च्या प्रक्रियेमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते.

मायक्रोक्रिस्टलिन ऑप्टिकल सामग्रीचे औष्णिक विस्तार गुणांक 0.0 ± 0.2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃) पर्यंत पोहोचू शकतात

बी. सिलिकॉन कार्बाईड

सिलिकॉन कार्बाईड ही एक खास सिरेमिक सामग्री आहे जी ऑप्टिकल सामग्री म्हणून देखील वापरली जाते. सिलिकॉन कार्बाईडमध्ये चांगली कडकपणा, कमी थर्मल विकृती गुणांक, उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता आणि वजन कमी करण्याचा महत्त्वपूर्ण प्रभाव आहे. हे मोठ्या आकाराच्या लाइटवेट मिररसाठी मुख्य सामग्री मानले जाते आणि एरोस्पेस, उच्च-शक्ती लेसर, सेमीकंडक्टर आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते.

ऑप्टिकल मटेरियलच्या या श्रेणींना ऑप्टिकल मीडिया मटेरियल देखील म्हटले जाऊ शकते. ऑप्टिकल मीडिया मटेरियल, ऑप्टिकल फायबर मटेरियल, ऑप्टिकल फिल्म मटेरियल, लिक्विड क्रिस्टल मटेरियल, ल्युमिनेसेंट मटेरियल इत्यादींच्या प्रमुख श्रेणी व्यतिरिक्त सर्व ऑप्टिकल सामग्रीचे आहेत. ऑप्टिकल तंत्रज्ञानाचा विकास ऑप्टिकल मटेरियल तंत्रज्ञानापासून अविभाज्य आहे. आम्ही माझ्या देशाच्या ऑप्टिकल मटेरियल तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीची अपेक्षा करतो.