Fyrsta skrefið í hvaða framleiðsluferli sem er á ljósleiðara er val á viðeigandi ljósleiðaraefnum. Ljósfræðilegir þættir (brotstuðull, Abbe-tala, gegndræpi, endurskin), eðliseiginleikar (hörku, aflögun, loftbóluinnihald, Poisson-hlutfall) og jafnvel hitastigseiginleikar (varmaþenslustuðull, samband milli brotstuðuls og hitastigs) ljósleiðaraefna hafa öll áhrif á ljósfræðilega eiginleika ljósleiðaraefna. Afköst ljósleiðaraíhluta og kerfa. Þessi grein mun stuttlega kynna algeng ljósfræðileg efni og eiginleika þeirra.
Ljósfræðileg efni eru aðallega skipt í þrjá flokka: Ljósgler, ljósfræðilegt kristal og sérstök ljósfræðileg efni.
01 Sjóngler
Ljósgler er ókristallað (glerkennt) ljósfræðilegt miðilefni sem getur hleypt ljósi í gegn. Ljós sem fer í gegnum það getur breytt útbreiðslustefnu sinni, fasa og styrkleika. Það er almennt notað til að framleiða ljósfræðilega íhluti eins og prisma, linsur, spegla, glugga og síur í ljósfræðilegum tækjum eða kerfum. Ljósgler hefur mikla gegnsæi, efnafræðilegan stöðugleika og eðlisfræðilega einsleitni í uppbyggingu og afköstum. Það hefur sértæka og nákvæma ljósfræðilega fasta. Í lághita föstu formi heldur ljósgler ókristalla uppbyggingu háhita fljótandi formi. Helst eru innri eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar glersins, svo sem ljósbrotsstuðull, varmaþenslustuðull, hörka, varmaleiðni, rafleiðni, teygjustuðull o.s.frv., þeir sömu í allar áttir, sem kallast ísótrópía.
Helstu framleiðendur ljósglerja eru meðal annars Schott í Þýskalandi, Corning í Bandaríkjunum, Ohara í Japan og innlenda Chengdu Guangming Glass (CDGM) o.fl.
Brotstuðull og dreifingarmynd
ljósbrotsvísitala ljósglers
Gegndræpisferlar
02. Sjónrænn kristal
Ljóskristall vísar til kristalefnisins sem notað er í ljósfræðilegum miðlum. Vegna byggingareiginleika ljósfræðilegra kristalla er hægt að nota þá mikið til að búa til ýmsa glugga, linsur og prisma fyrir útfjólubláa og innrauða geislun. Samkvæmt kristalbyggingu má skipta þeim í einkristall og fjölkristall. Einkristallaefni hafa mikla kristalheilleika og ljósgegndræpi, sem og lágt inntakstap, þannig að einkristallar eru aðallega notaðir í ljósfræðilegum kristöllum.
Nánar tiltekið: Algeng kristallaefni sem eru notuð í útfjólubláum og innrauðum geislum eru meðal annars: kvars (SiO2), kalsíumflúoríð (CaF2), litíumflúoríð (LiF), bergsalt (NaCl), kísill (Si), germaníum (Ge) o.s.frv.
Pólkristallar: Algengustu pólkristallarnir eru kalsít (CaCO3), kvars (SiO2), natríumnítrat (nítrat) o.s.frv.
Ólitað kristall: Sérstakir dreifingareiginleikar kristallsins eru notaðir til að framleiða ólitaðar linsur í hlutglerjum. Til dæmis er kalsíumflúoríð (CaF2) blandað saman við gler til að mynda ólitað kerfi sem getur útrýmt kúlulaga frávikum og aukalitrófi.
Leysikristall: notað sem vinnsluefni fyrir fastfasa leysi, svo sem rúbín, kalsíumflúoríð, neodymium-dópað yttríum ál granatkristall, o.s.frv.
Kristalefni eru flokkuð í náttúruleg og gerviræktuð. Náttúrulegir kristallar eru mjög sjaldgæfir, erfitt að rækta tilbúið, takmarkaðir að stærð og dýrir. Almennt er litið svo á að þegar glerefni er ófullnægjandi geti það virkað í ósýnilegu ljóssviði og er notað í hálfleiðara- og leysigeirum.
03 Sérstök sjónræn efni
a. Glerkeramik
Glerkeramik er sérstakt ljósfræðilegt efni sem er hvorki gler né kristal, heldur einhvers staðar þar á milli. Helsti munurinn á glerkeramik og venjulegu ljósfræðilegu gleri er kristalbyggingin. Það hefur fínni kristalbyggingu en keramik. Það hefur eiginleika lágs varmaþenslustuðuls, mikils styrks, mikillar hörku, lágs eðlisþyngdar og afar mikils stöðugleika. Það er mikið notað í vinnslu á flötum kristöllum, venjulegum mælistöngum, stórum speglum, leysigeislamælum o.s.frv.
Varmaþenslustuðull örkristallaðra ljósleiðara getur náð 0,0 ± 0,2 × 10-7 / ℃ (0 ~ 50 ℃)
b. Kísilkarbíð
Kísilkarbíð er sérhæft keramikefni sem einnig er notað sem ljósfræðilegt efni. Kísilkarbíð hefur góða stífleika, lágan hitaupplögunarstuðul, framúrskarandi hitastöðugleika og verulega þyngdarlækkunaráhrif. Það er talið aðalefnið fyrir stóra og léttvæga spegla og er mikið notað í geimferðaiðnaði, háaflsleysigeislum, hálfleiðurum og öðrum sviðum.
Þessir flokkar ljósfræðilegra efna má einnig kalla ljósfræðileg efni. Auk helstu flokka ljósfræðilegra efna tilheyra ljósleiðaraefni, ljósfilmuefni, fljótandi kristalefni, lýsandi efni o.s.frv. öll ljósfræðileg efni. Þróun ljósfræðilegrar tækni er óaðskiljanleg frá ljósfræðilegri tækni. Við hlökkum til framfara í ljósfræðilegri tækni lands míns.
Birtingartími: 5. janúar 2024
