Файл: Оптические материалы и заводы оптического стекла.pdf

Оптический ситалл – ситалл размер кристаллов которого меньше длины волны света.
Технологический процесс производства оптических ситаллов построен таким образом, чтобы не дать вырасти кристаллам крупнее 0,4 мкм.
Производство оптических ситаллов:
Главной в процессе производства ситаллов является двухстадийная термообработка.
Первая стадия – образование центров кристаллизации:
1. Охлаждение стекла до температуры максимальной скорости образования кристаллов
(Kg);
2. Выдержка при этой температуре.
Вторая стадия (отжиг) – рост кристаллов:
3. Нагревание до температуры максимальной скорости роста кристаллов (Kv);
4. Выдержка при этой температуре;
5. Охлаждение до комнатной температуры
Свойства оптических ситаллов:
По сравнение с оптическим стеклом:
1. Низкий коэффициент пропускания (пропускание тонких пластин ситалла в видимой области спектра до 95%).
2. Повышенная термостойкость.
3. Повышенная механическая прочность.
4. Повышенная твёрдость (твёрже высокоуглеродистой стали).
5. Легче алюминия.
6. Хрупки, разрушаются под воздействием ударно-вибрационных нагрузок.
Лазерные стёкла – оптические стёкла на силикатной, фосфатной или другой стеклообразной матрице с примесью различных редкоземельных ионов (Се
3+
, Pr
3+
, Sm
3+
, Eu
3+
,
Gd
3+
, Tb
3+
и др.). Лазерные стекла варятся по технологии варки оптического бесцветного стекла.
Для снятия внутренних напряжений лазерные стекла проходят вторичный отжиг при температуре  600 С, длящийся 2–3 недели.
Преимущества лазерных стёкол:
1. Возможность изготовления качественных активных элементов практически неограниченных размеров;
2. Простота изготовления;
3. Активаторные ионы, вводимые в необходимых концентрациях, равномерно распределяются по объему стержня;
4. Высокая оптическая однородность.

Недостаток лазерных стёкол:низкая теплопроводность, ограничивающая частоту повторения импульсов и исключающая реализацию непрерывного режима генерации.
Полимер (от греч. πολύ- - «много» и μέρος - «часть») это высокомолекулярное соединение, состоит из большого числа повторяющихся одинаковых или различных по строению атомных группировок - составных звеньев, соединенных между собой в длинные линейные
(например, целлюлоза) или разветвленные (например, амилопектин) цепи, а также пространственные трёхмерные структуры.
В качестве материала для изготовления оптических деталей используют некоторые термопластичные полимеры – оптические термопластмассовые материалы.
Методы производства полимерных деталей:
1. Литье под давлением,
2. Прессование,
3. Полимеризация в форме,
4. Механическая обработка (шлифование и полирование).
Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. При выборе способа изготовления конкретной оптической детали учитывают требования, предъявляемые к оптическим качествам полимерных деталей, серийность их производства и технические возможности их изготовления.
Достоинства:
1. Низкая стоимость
2. Малая масса
3. Высокая ударопрочность
Основные недостатки:
1. Высокий коэффициент расширения
2. Оптическая неоднородность
3. Большой температурный коэффициент расширения

Области применения:
1. Полимеры широко применяются при изготовлении изделий массового потребления
(лупы, бинокли, простая фотооптика, простые конденсоры, светофильтры и т.д.).
2. Легкая формуемость полимеров делает возможным массовое изготовление оптических деталей сложной конфигурации, которые трудно или невозможно получить из силикатного стекла (детали с асферическими поверхностями и линзы Френеля).
3. Полимерные световоды
4. Среда для записи голограмм
Металлы – это простые вещества, обладающие в обычных условиях характерными свойствами: высокой электропроводностью и теплопроводностью, отрицательным температурным коэффициентом электропроводности, способностью хорошо отражать электромагнитные волны (блеск и непрозрачность), пластичностью. М. в твёрдом состоянии имеют кристаллическое строение. В парообразном состоянии М. одноатомны. Коэффициенты отражения металлов: