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光学晶体  

2008-06-17 14:31:45|  分类: 晶体 |  标签: |举报 |字号 订阅

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optical crystal

用作光学介质材料的晶体材料。主要用于制作紫外和红外区域窗口、透镜棱镜。按晶体结构分为单晶和多晶。由于单晶材料具有高的晶体完整性和光透过率,以及低的插入损耗,因此常用的光学晶体以单晶为主。

常用的光学单晶有:①卤化物单晶。分为氟化物单晶,溴、氯、碘的化合物单晶,铊的卤化物单晶。氟化物单晶在紫外、可见和红外波段光谱区均有较高的透过率、低折射率及低光反射系数;缺点是膨胀系数大、热导率小、抗冲击性能差。溴、氯、碘的化合物单晶能透过很宽的红外波段,其熔点低,易于制成大尺寸单晶;缺点是易潮解、硬度低、力学性能差。铊的卤化物单晶也具有很宽的红外光谱透过波段,微溶于水,是一种在较低温度下使用的探测器窗口和透镜材料;缺点是有冷流变性,易受热腐蚀,有毒性。②氧化物单晶。主要有蓝宝石(Al2O3)、水晶(SiO2)、氧化镁(MgO)和金红石(TiO2)。与卤化物单晶相比,其熔点高、化学稳定性好,在可见和近红外光谱区透过性能良好。用于制造从紫外到红外光谱区的各种光学元件。③半导体单晶。有单质晶体(如锗单晶、硅单晶),Ⅱ-Ⅵ族半导体单晶,Ⅲ-Ⅴ族半导体单晶和金刚石。金刚石是光谱透过波段最长的晶体,可延长到远红外区,并具有较高的熔点、高硬度、优良的物理性能和化学稳定性。半导体单晶可用作红外窗口材料、红外滤光片及其他光学元件。

光学多晶材料主要是热压光学多晶,即采用热压烧结工艺获得的多晶材料。主要有氧化物热压多晶、氟化物热压多晶、半导体热压多晶。热压光学多晶除具有优良的透光性外,还具有高强度、耐高温、耐腐蚀和耐冲击等优良力学、物理性能,可作各种特殊需要的光学元件和窗口材料。

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