光学玻璃介绍
第三章光学玻璃
被动式红外监控探测器依靠接收人体发出的红外辐射来进行监控报警。任何 温度在绝对零摄氏度以上的物体都会不断地向外界辐射红外线，人体的表面温度 为36℃，其大部分辐射能量集中在8-12μm的波长范围内。 在监控探测区域内，人体透过衣服的红外辐射能量被探测器的菲涅耳透镜聚 焦于热释电传感器上。当人体（入侵者）在这一探测范围中运动时，顺次地进入 菲涅耳透镜的某一视区，传感器输出信号的频率大约为0.1-10Hz ，这一频率范围 由探测器中的菲涅尔透镜、人体运动速度和热释电传感器本身的特性决定。
有色玻璃熔制举例
（1）碳黄色玻璃 硫碳着色。 即元素硫、硫化物或硫酸钠；石墨或焦炭作为还原剂。 原料要求含水量低，熔制温度通常较低，采用氯化物或氟 化物作为澄清剂。
（2）硒红宝石玻璃 硒和硫化镉着色。 二者的挥发、氧化。 硒加料；硫化镉，氧化锌。 熔制温度不超过1400℃，澄 清剂不能采用氧化砷或氧化锑， 而要采用氟化物。
如铁、钴、镍、铜、铬、锰等在可见光区域具有吸收带，若引入玻璃中将 因着色而降低透过率，故严格限制引入。 难熔颗粒要小些，易熔和密度小的颗粒可适当大些。 混料时间恰当。过小不均，过长分层。
（2）光学玻璃的熔炼
需要采取严格的熔炼制度，用来克服玻璃中的气泡、条纹、结石等常见缺陷， 保证产量和质量。 熔炼方法分坩埚法和池窑连续生产法。 不同熔制情况采取的熔制速度不同。 对于使用耐火材料坩埚熔制的玻璃，如果采取高速搅拌，会增加玻璃液对坩 埚的侵蚀；对于使用铂坩埚熔炼时，适当增加搅拌速度有利于均化过程。 连续熔制 将几个坩埚串联起来，使玻璃的形成、澄清、均化以及冷却四个阶段同时 在不同的坩埚中进行，具有产量大、周期短、成品率高等优点。是目前光学玻 璃生产工艺的主要发展趋势。 如熔化部采用陶瓷坩埚、均化部采用铂坩埚池炉、冷却部采用陶瓷坩埚。
光学玻璃分级
光学玻璃分级光学玻璃是一种具有特殊光学性能的玻璃材料，广泛应用于光学器件、光学仪器和光学设备等领域。
根据光学玻璃的光学性能和应用范围的不同，可以将光学玻璃分为不同的级别。
下面将介绍几种常见的光学玻璃级别。
一、光学玻璃一级品光学玻璃一级品是指具有非常高的光学性能和质量的玻璃材料。
它们具有高的透光率、低的色散、低的散射和优良的光学均匀性。
光学玻璃一级品主要用于制造高精密光学元件，如透镜、棱镜、窗口等。
这些元件在光学仪器和光学设备中具有重要的应用，对光学性能的要求非常高。
二、光学玻璃二级品光学玻璃二级品相对于一级品来说，在光学性能和质量上有一定的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有一级品那么好，但仍然具有较好的光学性能。
光学玻璃二级品主要用于制造一些对光学性能要求适中的光学元件，如平面镜、滤光片等。
这些元件在一些常规的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
三、光学玻璃三级品光学玻璃三级品相对于一、二级品来说，在光学性能和质量上有一定的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有一、二级品那么好，但仍然具有一定的光学性能。
光学玻璃三级品主要用于制造一些对光学性能要求较低的光学元件，如光学窗口、观察窗等。
这些元件在一些普通的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
四、光学玻璃四级品光学玻璃四级品相对于前面的级别来说，在光学性能和质量上有较大的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有前面的级别那么好，但仍然具有一定的光学性能。
光学玻璃四级品主要用于制造一些对光学性能要求不高的光学元件，如光学滤光片、光学保护窗等。
这些元件在一些一般的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
光学玻璃根据其光学性能和应用范围的不同，可以分为不同的级别。
这些级别的光学玻璃在不同的光学器件和光学设备中发挥着重要的作用。
无论是高精密的光学元件还是一般的光学元件，选择适合的光学玻璃级别都是保证光学性能和质量的关键。
因此，在选择和应用光学玻璃时，需要根据具体的需求和要求来确定合适的级别，以达到最佳的光学效果。
光学玻璃的特点、应用和检测方法
光学玻璃的特点、应用和检测方法光学玻璃是用于制造光学元件的特殊玻璃材料，由于具有优异的光学性能和特性，在光学领域中起着十分重要的作用，在各个行业都有着重要应用。
一、光学玻璃的特点有哪些特点1：透明性光学玻璃具有良好的透明性，能够有效地传递可见光和其他电磁波，因此成为光学元件的理想材料，在光学领域有重要应用。
特点2：耐热性光学玻璃能够在较高的温度下保持较好的物理性能，对于高温应用场合具有良好的耐热性。
特点3：光学均匀性光学玻璃具有非常高的光学折射率均匀性和色散性能，对于制造精密光学器件来说，这个特性非常重要。
特点4：耐化学腐蚀性光学玻璃还具有较高的耐化学腐蚀性，能够在酸、碱等化学介质中稳定运行，从而满足光学仪器在各种环境中的正常运行。
二、光学玻璃的应用领域光学玻璃的应用广泛，根据不同的成分和性能又有所区分。
以下介绍几个主要应用领域：1.光学仪器光学玻璃主要用于制作透镜、棱镜、窗口、滤光片等光学元件，如今在望远镜、显微镜、摄像机、激光器等各种光学设备中得到广泛应用。
2.光学传感器光学玻璃可以用于制作各种类型的光学传感器，例如温度传感器、压力传感器、光电传感器等，在科学研究、工业自动化和医疗诊断等领域也有广泛应用。
3.光学涂层光学玻璃还可以作为基底材料，用于制作具有特定光学性能的光学涂层，如抗反射涂层、反射镀膜等，主要用于提高光学器件的效率和性能。
4.光纤通信光学玻璃也是现代通信领域中的重要材料，常用于制作光纤、光纤放大器和其他光纤组件。
5.光学纤维光学玻璃还可以用来制造光学纤维，广泛应用于数据通信、传感器、医疗设备等领域，具有高带宽、低损耗等优点。
三、光学玻璃的检测方法对光学玻璃进行检测，主要是对它进行质量评估和性能测试，一般包含以下检测方法：外观检测外观检测主要是通过人眼观察，检查玻璃表面是否有气泡、裂纹、划痕等缺陷，以及颜色均匀度等外观的质量指标。
光学性能检测光学性能检测主要包括透光性、折射率、色散、反射率等指标的测量。
光学玻璃参数详解
光学玻璃是一种用于制造光学元件（如透镜、棱镜、窗口等）的特殊玻璃。
它的参数决定了光学性能和适用范围。
以下是一些常见的光学玻璃参数及其详解：1. 折射率（Refractive Index）：折射率是光线从真空中进入玻璃时的折射比值。
它决定了光线在玻璃中传播的速度和方向。
不同类型的光学玻璃具有不同的折射率，一般在1.4到2.0之间。
2. 色散（Dispersion）：色散是光线经过光学玻璃时，不同波长的光被折射的程度不同，导致光的分散现象。
色散性能用于描述玻璃的色散效果，一般通过Abbe数来表示。
Abbe数越大，色散越小，即色差越小。
3. 热膨胀系数（Thermal Expansion Coefficient）：热膨胀系数表示光学玻璃随温度变化时的尺寸变化。
高热膨胀系数的玻璃对温度变化更敏感，可能导致光学元件的变形或破裂。
4. 导热系数（Thermal Conductivity）：导热系数表示光学玻璃传导热量的能力。
高导热系数的玻璃可以更好地散热，防止光学元件过热损坏。
5. 抗光蚀性（Optical Durability）：抗光蚀性表示光学玻璃抵抗环境中光蚀和化学侵蚀的能力。
高抗光蚀性的玻璃可以更长时间地保持光学性能。
6. 透过率（Transmittance）：透过率表示光线通过光学玻璃时的光强损失程度。
高透过率的玻璃可以提供更高的光传输效率。
这些参数对于光学元件的设计和应用非常重要。
根据具体的需求，选择合适的光学玻璃参数可以优化光学系统的性能和效果。
在选择光学玻璃时，一般会参考厂商提供的技术数据和规格表，以便选择适合的光学玻璃材料。
光学玻璃知识介绍
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主要厂家及产品
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光学玻璃主要生产厂家 国内： 成都光明 / 国际： Schott Hoya / Ohara http://www.ohara-inc.co.jp 各个厂家对所生产的各种牌号玻璃的成分和工艺是严 格保密的。根据折射率与色散系数，各厂家的大部分 玻璃牌号可以替代，但它们的物理、化学特性未必相 同。 • 同样牌号的玻璃，不同厂家代表的光学常数未必相同， 比如成都光明的F1相当于schott、Hoya的F5和Ohara的 PBM1，而schoot、Hoya的F1相当于成都光明的F13
元素
He He-Ne H K
波长(nm)
587.56 632.8 656.27 768.19 17
2、色散和阿贝数 中部色散为nF-nC或nF’-nC’ 色散系数（即阿贝数）υd 定义如下： υd = （n d – 1)/(nF-nC) 另一色散系数 υe = （n e – 1)/(nF’-nC’)
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玻璃种类
• 特种玻璃：光学玻璃 石英玻璃 玻璃纤维 玻璃管（棒） 材 工艺玻璃 显象管玻璃 绝缘子玻璃 医用玻璃 眼镜玻 璃 水晶玻璃 超薄玻璃 灯具玻璃 等等 • 深加工玻璃：钢化玻璃 防弹玻璃 夹层玻璃 汽车玻璃 镜 片玻璃 镀膜玻璃 喷雕彩绘玻璃 夹丝玻璃 热融玻璃 防火 玻璃 吸热玻璃 热反射玻璃 透紫外玻璃 光致变色玻璃 等 • 器皿玻璃：玻璃瓶罐 玻璃杯（盆）玻璃餐具 仪器玻璃 等 • 浮法玻璃 • 格法、平板、压延玻璃
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以二氧化硅SiO2为主要成分的玻璃属于硅酸盐 玻璃，以三氧化二硼B2O3为主要成分的属于硼硅酸 盐玻璃，以五氧化二硼P2O5为主要成分的属于磷酸 盐玻璃。 一般常用的光学玻璃是硅酸盐玻璃： （1）含有Na2SIO3,CaSiO3和 SiO2 ，主要成分是 SiO2，玻璃态物质，没有固定的熔点 （2）主要反应材料：石灰石，纯碱，石英 （3）主要的反应方程式： Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑
光学玻璃
光学玻璃用于制造光学仪器或机械系统的透镜、棱镜、反射镜、窗口等的玻璃材料。
简介包括无色光学玻璃(通常简称光学玻璃)、有色光学玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射玻璃和光学石英玻璃等。
光学玻璃具有高度的透明性、化学及物理学(结构和性能)上的高度均匀性，具有特定和精确的光学常数。
它可分为硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、氟化物和硫系化合物系列。
品种繁多，主要按他们在折射率(nD)-阿贝值(VD)图中的位置来分类。
传统上nD>1.60，VD>50和nD<1.60，VD>55的各类玻璃定为冕(K)玻璃，其余各类玻璃定为火石(F)玻璃。
冕玻璃一般作凸透镜，火石玻璃作凹透镜。
通常冕玻璃属于含碱硼硅酸盐体系，轻冕玻璃属于铝硅酸盐体系，重冕玻璃及钡火石玻璃属于无碱硼硅酸盐体系，绝大部分的火石玻璃属于铅钾硅酸盐体系。
随着光学玻璃的应用领域不断拓宽，其品种在不断扩大，其组成中几乎包括周期表中的所有元素。
通过折射、反射、透过方式传递光线或通过吸收改变光的强度或光谱分布的一种无机玻璃态材料。
具有稳定的光学性质和高度光学均匀性。
按光学特性分为①无色光学玻璃。
对光学常数有特定要求，具有可见区高透过、无选择吸收着色等特点。
按阿贝数大小分为冕类和火石类玻璃，各类又按折射率高低分为若干种，并按折射率大小依次排列。
多用作望远镜、显微镜、照相机等的透镜、棱镜、反射镜等。
②防辐照光学玻璃。
对高能辐照有较大的吸收能力，有高铅玻璃和CaO-B2O2系统玻璃，前者可防止γ射线和X射线辐照，后者可吸收慢中子和热中子，主要用于核工业、医学领域等作为屏蔽和窥视窗口材料。
③耐辐照光学玻璃。
在一定的γ射线、X射线辐照下，可见区透过率变化较少，品种和牌号与无色光学玻璃相同，用于制造高能辐照下的光学仪器和窥视窗口。
④有色光学玻璃。
又称滤光玻璃。
对紫外、可见、红外区特定波长有选择吸收和透过性能，按光谱特性分为选择性吸收型、截止型和中性灰3类；按着色机理分为离子着色、金属胶体着色和硫硒化物着色3类，主要用于制造滤光器。
光学玻璃折射率范围
光学玻璃折射率范围光学玻璃是一种用于制造光学元件的特殊玻璃，它具有特定的折射率范围。
折射率是光线从一种介质进入另一种介质时的折射程度，是光学玻璃重要的光学性质之一。
本文将介绍光学玻璃的折射率范围，以及其对光学元件性能的影响。
光学玻璃的折射率通常介于1.4到2.0之间，不同种类的光学玻璃具有不同的折射率范围。
其中，低折射率玻璃的折射率一般在 1.4到1.6之间，高折射率玻璃的折射率一般在1.6到2.0之间。
这个范围的选择是为了满足光学元件在不同应用中的需求。
低折射率玻璃在光学元件中常用于制造透镜、棱镜等，它们可以用来改变光线的传播方向和聚焦光线。
低折射率玻璃具有较小的折射率，能够减小光线的折射和反射，从而提高光学元件的透光率。
此外，低折射率玻璃还具有较小的色散性，可以减少不同波长的光线在通过光学元件时产生的色差，提高光学系统的色彩还原性能。
高折射率玻璃在光学元件中常用于制造棱镜、分光镜等，它们可以用来分离和偏转光线。
高折射率玻璃具有较大的折射率，能够使光线更强烈地弯曲，从而实现光线的分离和偏转。
此外，高折射率玻璃还具有较大的色散性，可以使不同波长的光线在通过光学元件时产生较大的色差，用于光谱分析和色彩测量等应用。
选择合适的折射率对于光学元件的设计和性能有着重要的影响。
过高或过低的折射率都会导致光学元件的性能下降。
过高的折射率会增加光线的反射和折射，降低透光率，影响光学系统的亮度和清晰度。
过低的折射率会导致光线无法聚焦或无法良好地分离和偏转，影响光学元件的功能和效果。
除了折射率，光学玻璃还具有其他重要的光学性质，如折射率的色散性、透过率、热学性质等。
这些性质的综合考虑，才能选择适合特定应用的光学玻璃。
光学玻璃的折射率范围是光学设计师在设计光学系统时的重要参考依据，它决定了光学元件的形状、尺寸和材料选择。
光学玻璃的折射率范围是光学元件设计和性能的关键因素之一。
不同种类的光学玻璃具有不同的折射率范围，适用于不同的光学元件制造。
光学玻璃的原材料
光学玻璃的原材料
能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。
狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃；广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃。
光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。
由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。
以优质石英砂为主料。
适当加入辅料。
由于稀土具有高的折射率，低的色散和良好的化学稳定性，可生产光学玻璃，用于制造高级照相机、摄像机、望远镜等高级光学仪器的镜头。
例如一种含氧化镧lao360%，氧化硼b2o340%的具有优良光学性质的镧玻璃，是制造高级照相机的镜头和潜望镜的镜头的不可缺少的光学材料。
另外，利用一些稀土元素的防辐射特性，可生产防辐射玻璃。