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光学精密玻璃加工,光学玻璃特性分析

发布时间:2022/2/13

光学精密玻璃是许多机器、电器、传感器和光学元件的关键部件。在决定玻璃是否适合给定应用时,或者在多种类型的玻璃之间进行选择时,制造商必须同时考虑光学特性和物理特性。

光学特性——例如折射率、吸收、透射率和色散——量化和表征玻璃与光的相互作用,从而确定材料在给定环境中的表现。在开发用于国防、医疗和科学应用的精密仪器时,了解光学特性尤其重要,尽管所有制造商都可以从了解他们使用的材料的性能特征中受益。

光学玻璃

作为拥有近10年经验的专业玻璃制造商,富联精密玻璃的团队可以指导您完成光学玻璃的材料选择过程,包括对核心光学特性的特定应用考虑。

光学元件

折射率

折射率测量光子在穿过给定材料时的速度变化。在数学上,它被定义为光在真空中的速度(光子传播得快)除以它在另一种物质中的速度。

折射率是一个关键的测量指标,因为它表示透过玻璃的光量,以及它出射的角度。这些值分别决定了透镜和棱镜的聚焦和色散能力。大多数玻璃的折射率为1.5,这意味着光在真空中的传播速度是玻璃中的1.5倍。但是,温度和波长都会影响折射率,因此应在每个应用上考虑这些值。

光学石英玻璃

光学晶片

吸收

当光穿过玻璃时,一些光子不会穿过材料。相反,它们的能量会因吸收而损失,这是当光子的能量转移到玻璃中的原子时发生的。这种吸收导致从材料一侧到另一侧的光强度降低。吸收量因几个关键因素而异:

1.玻璃厚度

在其他条件相同的情况下,较厚的玻璃表现出更高的吸收率。这是因为光需要更长的时间才能穿过较厚的玻璃片,从而增加了光子遇到电子激发的可能性。

2.玻璃成分

玻璃成分对吸收有显着影响。完全透明的玻璃吸收通过它的光的2-4%,而棱镜玻璃吸收5-10%。这些差异是由于分子结构的变化,这会影响玻璃原子如何从光子接受能量。

3.波长

不同的波长将与相同的玻璃材料发生不同的相互作用。这可以通过使用不同颜色的玻璃很容易地看到。例如,将红色波长照射到绿色玻璃上会导致近100%的吸收,而将绿色波长照射到绿色玻璃上会导致近100%的透射率。由于白光由所有其他波长组成,因此吸收更多地取决于玻璃的成分。

光学石英


在某些应用中,例如暗室,需要高吸收率。然而,在镜片中,必须尽量减少吸收。因此,需要考虑吸收是有用的。

透射率

透射率定义了被吸收、散射或反射而不是透过玻璃的光的比例。透射率的倒数是透射率,即成功通过玻璃的光量。通过将初始光强度除以最终光强度来计算透射率,因此该公式考虑了所有强度损失源。

透光率可分为内透光率和外透光率。内部透射率仅包括由于吸收而损失的能量,而外部透射率包括吸收和反射。这种区别很有用,因为制造商可以应用涂层来减少反射,而吸收更难减轻。大多数制造商根据外部透射率测量工业玻璃,而根据内部透射率测量滤光玻璃。

分散

色散与上述其他光学特性略有不同,因为它侧重于波长分离而不是整体传输或强度。通过彩虹的例子可以更好地理解色散:不同的波长以不同的速度穿过水滴。因此,作为白光进入潮湿大气的物质会分离成其组成波长的不同波段,我们将其视为不同的颜色。


精密玻璃

影响玻璃应用的三种主要色散类型:

材料分散

不同的波长以不同的速度传播,较长的波长比较短的波长移动得更快。结果,通过玻璃发射器的光将被不同的光传播速率分开。这种分离称为物质分散。

模态色散

模态色散是一种基于发射器物理特性而不是波长本身的波长分离形式。这种色散方法经常在光纤的背景下讨论,因为光纤的纤芯可以比包层更快地传输光。

色散

色散由材料色散和模态色散的组合产生。它专门指波长在通过发射器时的分离。光学设备制造商可以使用具有不同材料和折射率的透镜来平衡速度差异并最大限度地减少色散。

了解影响色散的因素有助于确保更清晰的图像质量和更纯净的光传输。

光学玻璃2

进一步了解光学特性

所有玻璃应用都需要仔细考虑光学特性,以确保组件按预期运行。温度和波长的差异会显着影响光学性能,玻璃组件的切割和成分也会如此。为获得最佳结果,最好咨询玻璃制造专家,他们可以帮助您选择正确的材料和组件设计,以满足您的性能要求。

我们为所有玻璃组件坚持高质量标准,为生物医学、电器、光学和航空航天等复杂行业的客户提供优质的光学玻璃产品。

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富联精密玻璃可以制造用于各种应用的定制光学楔块和光学器件,并具有抛光和双面研磨等附加功能。如果您对玻璃加工有需求,请联系团队索取报价。

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