новости компании о Оптические окна: введение, функции и принципы проектирования

Оптические окна: Введение, функции и принципы проектирования

Оптические окна - это плоские пластины, изготовленные из оптически прозрачных материалов, предназначенные для пропускания света в оптические приборы или защиты источников света от внешней среды. Эти окна спроектированы для минимизации отражения и поглощения при максимальном пропускании в определенном диапазоне длин волн. Ключевыми факторами при выборе оптических окон являются оптические характеристики поверхности, свойства пропускания материала и индивидуальные механические требования для вашего применения.

Основные соображения при выборе оптических окон

При выборе пользовательской оптики для вашего применения двумя критическими свойствами являются характеристики подложки и оптические характеристики поверхности. Свойства материала подложки определяют пропускание, показатель преломления и твердость. Например:

• 1. Бромид калия (KBr):
  Пропускает ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный свет. Плотность: 2,75 г/см³, показатель преломления: 1,527.

• 2. Селенид цинка (ZnSe):
  Блокирует ультрафиолетовый и часть видимого света, пропускает видимый свет более длинных волн и инфракрасный свет. Плотность: 5,27 г/см³, показатель преломления: 2,631.

• 3. Окна из плавленого кварца:
  Плотность: 2,202 г/см³, показатель преломления: 1,40–1,55.

Эти материалы предлагают различные диапазоны пропускания и показатели преломления, что делает их подходящими для различных применений.

Свойства материала и характеристики пропускания

Показатель преломления материала количественно определяет, насколько замедляется скорость света при прохождении через подложку. Он рассчитывается как отношение скорости света в вакууме к его скорости в материале. Например, показатель преломления ZnSe, равный 2,631, означает, что свет распространяется в 2,631× быстрее в вакууме, чем в ZnSe.

Сапфировые окна (показатель преломления: 1,76–1,77) широко используются в оптических системах благодаря своим превосходным оптическим свойствам. Для окон из оптического стекла показатель преломления обычно указывается при 587,6 нм - стандартной длине волны для оптической характеристики.

Показатель преломления и его роль в пропускании света

Показатель преломления является фундаментальным параметром в оптическом проектировании, влияющим на взаимодействие света с материалами. Более высокий показатель преломления указывает на более медленное распространение света через материал, влияя на пути света внутри оптических систем. Например:

• 1. Сапфир: Показатель преломления: 1,76–1,77 при 587,6 нм

• 2. Плавленый кварц: Показатель преломления: 1,40–1,55

• 3. MgF₂: Показатель преломления: 1,378

Эти вариации позволяют оптимизировать конструкцию оптической системы для конкретных диапазонов длин волн и применений.

Число Аббе и дисперсия: понимание зависимости от длины волны

Число Аббе - еще одна ключевая характеристика, описывающая, как показатель преломления материала изменяется с длиной волны. Более низкое число Аббе указывает на более высокую дисперсию, что означает, что показатель преломления изменяется более значительно в разных длинах волн.

• 1. Сапфир: Число Аббе: 72,24

• 2. Стекло BK7: Число Аббе: 64,17

• 3. MgF₂: Число Аббе: 106,22

Высокое число Аббе MgF₂ означает низкую дисперсию, что делает его идеальным для применений, требующих стабильной работы в широком диапазоне длин волн.