सामान्य ऑप्टिकल सामग्रीचा परिचय

कोणत्याही ऑप्टिकल उत्पादन प्रक्रियेतील पहिली पायरी म्हणजे योग्य ऑप्टिकल सामग्रीची निवड. ऑप्टिकल सामग्रीचे ऑप्टिकल पॅरामीटर्स (अपवर्तक निर्देशांक, अब्बे क्रमांक, संप्रेषण, परावर्तकता), भौतिक गुणधर्म (कडकपणा, विकृती, बबल सामग्री, पॉसन्सचे प्रमाण), आणि अगदी तापमान वैशिष्ट्ये (थर्मल विस्तार गुणांक, अपवर्तक निर्देशांक आणि तापमान यांच्यातील संबंध) सर्व प्रभावित करतील. ऑप्टिकल सामग्रीचे ऑप्टिकल गुणधर्म. ऑप्टिकल घटक आणि प्रणालींचे कार्यप्रदर्शन. हा लेख सामान्य ऑप्टिकल सामग्री आणि त्यांचे गुणधर्म थोडक्यात सादर करेल.
ऑप्टिकल साहित्य प्रामुख्याने तीन श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहे: ऑप्टिकल ग्लास, ऑप्टिकल क्रिस्टल आणि विशेष ऑप्टिकल साहित्य.

01 ऑप्टिकल ग्लास
ऑप्टिकल ग्लास एक आकारहीन (काचयुक्त) ऑप्टिकल मध्यम सामग्री आहे जी प्रकाश प्रसारित करू शकते. त्यातून जाणारा प्रकाश त्याच्या प्रसाराची दिशा, टप्पा आणि तीव्रता बदलू शकतो. हे सामान्यतः ऑप्टिकल उपकरणे किंवा प्रणालींमध्ये प्रिझम, लेन्स, आरसे, खिडक्या आणि फिल्टर यांसारखे ऑप्टिकल घटक तयार करण्यासाठी वापरले जाते. ऑप्टिकल ग्लासमध्ये उच्च पारदर्शकता, रासायनिक स्थिरता आणि संरचना आणि कार्यक्षमतेत भौतिक एकरूपता असते. त्यात विशिष्ट आणि अचूक ऑप्टिकल स्थिरांक आहेत. कमी-तापमानाच्या घन अवस्थेत, ऑप्टिकल ग्लास उच्च-तापमान द्रव स्थितीची अनाकार रचना राखून ठेवते. तद्वतच, काचेचे अंतर्गत भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म, जसे की अपवर्तक निर्देशांक, थर्मल विस्तार गुणांक, कडकपणा, थर्मल चालकता, विद्युत चालकता, लवचिक मॉड्यूलस इत्यादी, सर्व दिशांमध्ये समान असतात, ज्याला समस्थानिक म्हणतात.
ऑप्टिकल ग्लासच्या मुख्य उत्पादकांमध्ये जर्मनीचा स्कॉट, युनायटेड स्टेट्सचा कॉर्निंग, जपानचा ओहारा आणि देशांतर्गत चेंगडू गुआंगमिंग ग्लास (CDGM) इ.

अपवर्तक निर्देशांक आणि फैलाव आकृती

ऑप्टिकल ग्लास अपवर्तक निर्देशांक वक्र

ट्रान्समिटन्स वक्र

02. ऑप्टिकल क्रिस्टल

ऑप्टिकल क्रिस्टल ऑप्टिकल मीडियामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या क्रिस्टल सामग्रीचा संदर्भ देते. ऑप्टिकल क्रिस्टल्सच्या संरचनात्मक वैशिष्ट्यांमुळे, अल्ट्राव्हायोलेट आणि इन्फ्रारेड ऍप्लिकेशन्ससाठी विविध खिडक्या, लेन्स आणि प्रिझम बनविण्यासाठी ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाऊ शकते. क्रिस्टल संरचनेनुसार, ते सिंगल क्रिस्टल आणि पॉलीक्रिस्टलाइनमध्ये विभागले जाऊ शकते. सिंगल क्रिस्टल मटेरिअलमध्ये उच्च क्रिस्टल इंटिग्रिटी आणि लाइट ट्रान्समिटन्स, तसेच कमी इनपुट लॉस असते, त्यामुळे सिंगल क्रिस्टल्स प्रामुख्याने ऑप्टिकल क्रिस्टल्समध्ये वापरली जातात.
विशेषतः: सामान्य UV आणि इन्फ्रारेड क्रिस्टल सामग्रीमध्ये समाविष्ट आहे: क्वार्ट्ज (SiO2), कॅल्शियम फ्लोराइड (CaF2), लिथियम फ्लोराइड (LiF), रॉक सॉल्ट (NaCl), सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Ge), इ.
ध्रुवीकरण क्रिस्टल्स: सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या ध्रुवीकरण क्रिस्टल्समध्ये कॅल्साइट (CaCO3), क्वार्ट्ज (SiO2), सोडियम नायट्रेट (नायट्रेट) इत्यादींचा समावेश होतो.
अक्रोमॅटिक स्फटिक: स्फटिकाची विशिष्ट फैलाव वैशिष्ट्ये अक्रोमॅटिक ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स तयार करण्यासाठी वापरली जातात. उदाहरणार्थ, कॅल्शियम फ्लोराईड (CaF2) काचेसोबत एकत्र करून एक ॲक्रोमॅटिक सिस्टीम तयार केली जाते, ज्यामुळे गोलाकार विकृती आणि दुय्यम स्पेक्ट्रम दूर होऊ शकतो.
लेझर क्रिस्टल: सॉलिड-स्टेट लेसरसाठी कार्यरत साहित्य म्हणून वापरले जाते, जसे की रुबी, कॅल्शियम फ्लोराइड, निओडीमियम-डोपड यट्रियम ॲल्युमिनियम गार्नेट क्रिस्टल इ.

क्रिस्टल सामग्री नैसर्गिक आणि कृत्रिमरित्या वाढलेली विभागली जाते. नैसर्गिक क्रिस्टल्स अत्यंत दुर्मिळ, कृत्रिमरित्या वाढण्यास कठीण, आकाराने मर्यादित आणि महाग असतात. सामान्यतः विचारात घेतले जाते जेव्हा काचेची सामग्री अपुरी असते, ती न दिसणाऱ्या प्रकाश बँडमध्ये कार्य करू शकते आणि अर्धसंवाहक आणि लेसर उद्योगांमध्ये वापरली जाते.

03 विशेष ऑप्टिकल साहित्य

a काच-सिरेमिक
ग्लास-सिरेमिक ही एक विशेष ऑप्टिकल सामग्री आहे जी काच किंवा क्रिस्टल नाही, परंतु त्यामध्ये कुठेतरी आहे. ग्लास-सिरेमिक आणि सामान्य ऑप्टिकल ग्लासमधील मुख्य फरक म्हणजे क्रिस्टल स्ट्रक्चरची उपस्थिती. त्याची सिरेमिकपेक्षा बारीक क्रिस्टल रचना आहे. यात कमी थर्मल विस्तार गुणांक, उच्च सामर्थ्य, उच्च कडकपणा, कमी घनता आणि अत्यंत उच्च स्थिरता ही वैशिष्ट्ये आहेत. सपाट क्रिस्टल्स, मानक मीटर स्टिक्स, मोठे आरसे, लेझर जायरोस्कोप इत्यादींच्या प्रक्रियेत याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

मायक्रोक्रिस्टलाइन ऑप्टिकल सामग्रीचा थर्मल विस्तार गुणांक 0.0±0.2×10-7/℃ (0~50℃) 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 विरूपण गुणांक, उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता आणि लक्षणीय वजन कमी करणारा प्रभाव आहे. मोठ्या आकाराच्या लाइटवेट मिररसाठी ही मुख्य सामग्री मानली जाते आणि एरोस्पेस, हाय-पॉवर लेसर, सेमीकंडक्टर आणि इतर फील्डमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

ऑप्टिकल सामग्रीच्या या श्रेणींना ऑप्टिकल मीडिया सामग्री देखील म्हटले जाऊ शकते. ऑप्टिकल मीडिया सामग्रीच्या प्रमुख श्रेणींव्यतिरिक्त, ऑप्टिकल फायबर सामग्री, ऑप्टिकल फिल्म सामग्री, लिक्विड क्रिस्टल मटेरियल, ल्युमिनेसेंट सामग्री इ. सर्व ऑप्टिकल सामग्रीशी संबंधित आहेत. ऑप्टिकल तंत्रज्ञानाचा विकास ऑप्टिकल सामग्री तंत्रज्ञानापासून अविभाज्य आहे. आम्ही माझ्या देशाच्या ऑप्टिकल सामग्री तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीची वाट पाहत आहोत.