常用晶体材料

Al2O3晶体氧化铝晶体(白石、蓝宝石、Al2O3)是重要的光学晶体。 具有高硬度、高熔点、高强度、高透过率、耐高温和耐腐蚀性的特性，广泛应用于航天设备的红外和紫外窗、激光工作窗、高炉测温窗、太阳能电池保护罩和钟表的镜面等。 窗口应用程序具有以下优异的特性：(1)光透过范围为300nm至5.5m(2)3-5m带红外透射率超过85%(3)具有高硬度、高透射率、抗弯强度和风蚀、抗雨蚀能力(4)优良的热传导性能(5)低散射率0.02=2631m、880材料的基本性能：熔点2050 oC密度3.91g/m3莫氏硬度9杨氏模量53 Mpsi透射带300nm-5.5mCaF2晶体氟化钙晶体是非常重要的光学晶体，具有如下优异的特性密度3.18 g/cm3熔点13571360晶格常数5.46努氏硬度178 100、160 110kg/mm2介电常数6.76，105 Hz晶体型cubic，caf 2类型结构解离面(111 )应用紫外激光窗材料折射率：波长，m0.190.210.250.330.410.882.653.905.006.207.008.22折射率1.511.491.471.451.441.431.421.411.401.381.361.34MgF2晶体氟化镁晶体应用于环境要求苛刻的光学系统，其透射带为0.11m-8.5m . 照射不会导致色心的产生，具有良好的机械性能，能承受热和机械振动，较大的外力能解理氟化镁。 由于氟化镁单晶具有微弱的双折射性能，通常的切线方向是光轴垂直于晶片表面。氟化镁是一种广泛应用的晶体，具有以下特性(1)在从真空紫外到红外(0.118.5m )波段具有高透射率.(2)、耐冲击性、热变动性和照射性(3)、良好的化学稳定性(4)、光学棱镜、铁锹、窗和相关光学系统(5)、四向双折射晶体性能可用于光通信(6)、UV窗材料Ba F2战斗机密度4.89 g/cm3，at 20C熔点1354C摩尔质量175.36晶格常数6.196导热系数7.1 W/(m K )、at 38C比热456 j/(千克)热膨胀系数16.5到19.2 10-6/k，60C努氏硬度82公斤/mm2莫氏硬度3杨氏模量53.05GPa剪切模量25.4GPa体积弹性模量56.4GPa介电常数7.33，2106 Hz水的溶解度0.17 g/100 g、10晶体型立方晶系解离面(111 )泊松比0.343带隙率9.1eV透射范围0.18 12.0 min IR，UV and DUV折射率：波长，m0.20.51.03.06.09.012.015.0n (Lambda )1.55731.47791.46861.46121.44411.41441.36961.3050LiF氟化锂晶体是一种非常重要的光学晶体，具有以下优良的特性1 .在从真空紫外到红外(0.12-6m )波段具有高透射率，特别是在真空紫外具有优异的透射率.材料性能：密度2.64g/cm3熔点870摩尔质量25.9394晶格常数4.0279导热系数4.01瓦/(MK )比热1562 (J kg-1 K-1 )热膨胀系数28.1 - 34.8 (10-6/K )努氏硬度102-103公斤/mm 2莫氏硬度3杨氏模量64.79GPa剪切模量55.14 GPa体积弹性模量62.03 GPa断裂强度10.8 MPa弹性系数C11=112/C12=45.6/C44=3.2 GPa晶体型Fm3m、cubic、NaCl类型结构介电常数9.0 25 C，f=100.109 Hz水的溶解度0.27 (g/100 cm3) 18 C应用VUV、DUVYVO4晶体钒酸钇晶体是具有优异物理和光学特性的双折射单晶。 由于具有宽透射范围、高透光率、大双折射、易于加工等特点，广泛应用于光模块，如光纤隔离器、循环器、分光器、其他偏振光学元件等。主要特性：透射范围0.4 - 5m高透过性晶体对称性正方晶系，点群D4h软件包参数a=b=7.12； c=6.29密度4.22 g/cm3莫氏硬度5、像玻璃潮解性不潮解热膨胀系数：aa=4.43 x 10-6/K； a c=11.37 x 10-6/K导热系数/C: 5.23 W/m/K； C: 5.10 W/m/K结晶系正单轴晶体、no=na=nb、ne=nc折射率，双折射率(D n=ne- no )退刀角45o (r )no=1.9929，ne=2.2154，D n=0.2225，r=6.04o (0.63 m )no=1.9500，ne=2.1554，D n=0.2054，r=5.72o (1.30 m )no=1.9447，ne=2.1486，D n=0.2039，r=5.69o (1.55 m )钒酸钇是提拉法生长的正单轴晶体，具有良好的机械和物理特性，广透射范围和广双折射率成为理想的光偏振模块。 在许多应用方面，方解石和金红石都是很好的人工替代品。 例如，光纤隔离器和循环器、分束器、gran偏振器、其他偏振器等。与其他双折射晶体相比为：与方解石相比，钒酸钇具有更好的温度稳定性、物理和机械特性。 方解石容易潮解，硬度低，难以得到高光学品质的晶体。与高硬度金红石(TiO2)相比，钒酸钇光学表面加工容易，相应地降低了加工成本，特别是批量生产性。与铌酸锂相比，具有相似的机械物理性能，钒酸钇的双折射率比铌酸锂大三倍，设计更紧凑。ZnS晶体和ZnSe晶体硫化锌和硒化锌(ZnS和ZnSe )晶体具有以下优异的特性，是重要的光学晶体，尤其应用于远红外波段。CVD ZnSe的光透射范围为0.5m-22m，用于高能CO2激光器。 单晶的ZnSe吸收低，因此适合CO2光学系统。CVD ZnS的光透射范围为8m-14m，高透射、低吸收。 多光谱级通过热等静压(HIP )改善了中红外、可见区的透射。波长、m0.4050.4360.4680.4800.5090.5460.5880.6440.6680.706折射率2.5452.4892.4492.4372.4132.3882.3682.3472.3402.331波长、m0.7800.7950.8520.8941.0141.1291.5302.0583.0003.500折射率2.3172.3142.3062.3022.2922.2852.2722.2642.2582.255波长、m4.0004.5005.0008.0009.00010.0011.2512.0013.00折射率2.2522.2502.2472.2232.2132.2012.1832.1712.153光学石英晶体人工石英单晶通过水热法生长为高压釜，具有左旋和右旋的形态。 晶体应力双折射低，折射率均匀性高，透光范围为0.15-4m。 由于其压电特性、低热膨胀系数、优良的力学和光学特性，石英晶体被应用于电子、精密光学和激光技术、光通信、x射线光学和压力传感器等。投影范围0.150-4. 0米和50- 1000米反射率no=1.5350，ne=1.5438 1 mReflective Loss8.2% 2m密度2.65 g/cm3熔点1710C、1657C分子量60.06导热系数|C:11.7 W/(mK) 20C； C: 6.5比热744 J/(kgK )热膨胀系数| C: 7.97 x 10-6 /C； C: 13.37 x 10-6 /C 0-80C硬度740 (Indenter load 500g )杨氏模量| C: 97； C: 76.5 GPa 25C弹力系数C11=86.6； C12=6.7； C13=12.4； C14=17.8； C33=106.4； C44=58 GPa介电常数| C: 4.27 30 MHz 25C； C: 4.34材料类型单晶晶体结构三角晶系，32，a=4.9138，c=5.4052应用偏振光学、压电元件、紫外滤光片、FIR windows注意石英的使用温度不得超过1200，遇到HF和热浓碱时会发生化学反应Nd:YAG晶体(掺钕钇铝石榴石)Nd:YAG单晶是最重要的激光晶体，广泛应用于工业、医疗、科学领域。 主要优点为低发光阈值、高增益、高效率、低1064 nm损耗，同时具有高光学质量、导热性、耐热冲击和机械强度特性，Nd:YAG连续成为脉冲锁相激光器优化的激光晶体。 Nd:YAG晶体还广泛应用于各种固态激光器系统，例如倍频连续波、高能量q开关、反腔等。参数如下：化学式Nd:Y3A15O12晶体结构立方晶系晶格常数12.01掺杂度- 1.2 x 1020厘米- 3熔点1970 C密度4.56 g/cm3莫氏硬度8.5折射率1.82热膨胀系数7.8 x 10-6 /K 111，0 - 250 C导热系数