光学材料特性介绍PPT幻灯片课件

介绍光学材料的应用和特性，1，2，目录，光学材料的基本概念1.1什么是光学材料？ 1.2光学材料的分类。 1.3各种塑料光学材料介绍。 光学材料的特性和应用。 2.1光学材料的特性概要。 2.2LENS的基本观念，什么是3、1.1光学材料？ 所谓光学材料，具有一定的光学性能-透光性和均匀性，可用于制造光学元件的材料。 1.2光学材料的种类？ 目前分为天然材料、斜面玻璃、塑料、三类。 光学材料的基本概念，光学材料的种类，天然材料：最常用的是水晶透镜，它是石英矿研磨出来的，主要成分是二氧化硅，纯水晶主要是无色透镜，二氧化硅纯度高，另一个是棕色透镜，因含有其他元素而显示出不同的颜色，大大降低了可见光的透射率。 优点：材料硬度大，不易磨损。 缺陷：不能完全吸收短波紫外线，不能降低红外线的透射率，材料密度不均匀，含有杂质时会产生条纹和气泡，导致双折射现象，难以成像。 4、石英矿、光学材料的种类、玻璃材质：光学玻璃用高纯度硅、硼、钠、钾、锌、铅、镁、钙、钡等氧化物以特定的配比混合，在铂坩埚中溶解于高温，用超声波均匀搅拌，除去气泡后，为了使玻璃块不产生内部应力，需要长时间搅拌冷却后的玻璃块应用光学仪器测定，检查纯度、透明度、均匀度、折射率和色散率是否符合规格。 合格的玻璃块经加热锻压，成为光学玻璃。 5、光学玻璃、研磨后玻璃LENS、成形玻璃的制造过程、6、光学透镜相关工序、7、光学材料的种类、光学塑料：光学材料中的塑料材料占有相当大的比重，例如经常应用PMMA、PC、mCOC等的透明塑料； 使用光学级塑料材料制造的光学元件不仅具有重量轻、耐冲击性优良、成本低、适合大量生产等优点，而且可形成复杂形状和微小特殊形状的光学元件，可一体成形多个部件，大幅节约后续二次加工成本。 8、光学材料种类，目前光学塑料材料种类有一百多种，真正工业生产的只有十种。 普通光学塑料有PMMA、PC、PS、CR39、mCOC等，其特性如下： (1) PMMA (聚甲基甲基) pm MMA通称丙烯酸，折射率1.492，阿贝数57。 由于缺陷33和360的吸水性比其它光学材料的吸水性大，因此，尺寸和折射率的变化取决于加热环境而大。因此，高清晰度光学系统的用途受到某种限制。 优点：全光线透过92%以上。 与其他塑料原料相比，具有与光学玻璃同等的透明性，成形后的表面硬，也包括损伤。 耐紫外光性好，注射成型时很少发生双折射现象。 (2)PC(Polycarbonate)PC材料具有高韧性和高折射率1.586，阿贝数34。 缺陷：成形的透镜表面有伤痕，常用于光学系统的内部部件，不与外部直接接触。 优点：的温度适应能力强，能够耐热至120，因此能够在较宽的温度范围内保证光学系统的质量。 的双曲馀弦值。 9、光学材料的种类，(3)PS(Polystyrene)PS是光学材料中折射率最高的，折射率为1.59，阿贝数为31。 缺点：抗冲击性差，韧性易缺，成型透镜后面易受损，难擦，表面易雾化。 优点：在光学设计时增加镜头曲率，使厚度比设计薄。 光学设计需要几个具有相同折射率的镜头，以校正球面镜头的像差。 因此，PS能够与PMMA或其它光学塑料组合，并能够消除光学系统的像差和色像差。 (4)CR39(ColumbiaResin39)CR39是热固性塑料，折射率为1.485。 虽然是缺点：但是使用这种材料的成形需要时间，硬化收缩比大到13%，因此适合精密的光学系统。优点：且耐磨性和耐化学药品性好，易染色，光学性好，一般广泛应用于眼镜镜片。 10、光学材料种类、copcoc (cyclo-olefin polymers/copolymer )环烯烃共聚物COCCOP材料是近十大发展的新材料，具有高透明性、低收缩、低双折射、高耐热性、耐药品性等优良特性，如光学制品、电子零件、医生制品等吸水率小，COC吸水率远低于PMMA，不会因吸水而影响物性下降。 COC含有极性和各向异性小的单体，因此是非晶透明材料，双折射率小。 高耐热性透明树脂酯，玻璃化转变温度达到140-170。 注塑成型容易，机械性能优异，抗拉强度。 良好的复制性，产品质量一致。 介电常数低，铅笔硬度接近PMMA。 (耐擦伤性是光学材料的重要性能指标)。 11、12、光学材料的种类、光学材料的特性概要、当前光学材料中材料的优劣取决于以下几个数值。 阿贝数(AbbeNumber )是用于评估单个光学器件的色散能力的好坏的数值，简言之，折射率(RefrationIndex )是两个重要的光学设计参数，即，对于相同的光学器件，不同频率的光线具有不同的折射率。 这就是分散的来源。 为了评估色散问题，德国科学家ErnstAbbe(1840-1905 )定义了光的折射率分别为859.2nm、486.1nm和656.3nm，并定义了用于评估这种折射率差的以下公式： 13、14、折射率光在空气中的速度与在材料中的速度的比率。 材料的折射率越高，折射入射光的能力越强。 折射率越高，透镜越薄，即透镜中心的厚度相同，是相同度数的同种材料，折射率高比折射率低的透镜的边缘薄。 光学材料的特性概述、光学材料的特性概述、15，(多)双折射率光在各向同性介质(ex .水，玻璃)中沿折射规律中规定的方向传播。 但是，各向异性介质中，有一条光线折射成两条光线的光学双折射现象。 双折射晶体有两个轴，相互垂直。 一个是快轴，另一个是慢轴。 当光线进入晶体时，它会分解成沿这两个轴偏振的光线。 沿着延迟轴偏振的光被称为ordinarylight。沿着快轴偏振的光被称为extraordinarylight。这两个被分解的光以不同的速度行进(由于沿着这两个轴折射率不同，因此n进制轴n延迟轴) a入射光与晶面具有一定的角度16、光学材料特性的概要、17、光学材料特性的概要、18、流动性塑料的“熔体指数”也称为“熔体指数”，是指在一定的负荷种类(Kg )和温度(c )下在一定时间(10分钟)通过一定直径的管流出的熔体权重(克数)。 MI值越大，表示塑料的流动性越好；相反，流动性越差。 MFI : meltflowindexmi : meltindexmfr : meltflowrate，光学材料特性概述，19，光学材料特性概述，内应力，20，在固体成型过程中受到各种因素的影响，材料内部存在残馀应力。 在热、冷却或工作中操作材料可能会导致不良结果。 这种应力与外力的作用无关。 的双曲馀弦值。 光学材料特性概要、3mm厚度正交偏振镜观察结果表明： LENS的基本观念、21、22、LENS的基本观念、23、LENS的基本观念、24、LENS的基本观念、25、LENS的基本观念、26、LENS的基本观念、27、LE