光學(xué)鏡片元件常用的材質(zhì)種類有哪些？

光學(xué)鏡片廠家生產(chǎn)的光學(xué)鏡片常用的材質(zhì)種類有以下幾種：

1)聚甲基丙烯酸甲脂(poly methy1 meth acrylate)：

商品名：PMMA又稱亞力克。折射率1.49，色散58，比重1.19

優(yōu)點(diǎn)：重量輕，是冕牌玻璃的1/2；抗衝擊性好，比較安全。

缺點(diǎn)：其為熱塑性材料，溶解度在75C，受熱且易變形，導(dǎo)致屈光度改變：表面硬度不夠，耐磨性較差

2)碳酸丙烯乙酸(allyl digluy celcat bonate) (又稱烯丙基乙二醇酸脂）

商品名：哥倫比亞樹脂（Columgiaresin、CR-39)，其為石油提取物。折射率1.4985，色散57.8，比重1.32。

優(yōu)點(diǎn)：重量輕；抗衝擊性好，比較安全：抗紫外線，對350nm以下的紫外線可全部阻止：易染色；現(xiàn)代鑄模工藝，可大批量生產(chǎn)。

缺點(diǎn)：耐磨性較差；較低的折射率使鏡片外觀較厚。

3)PC(Polycarbonate)（又稱聚碳酸脂）

它是由可繞曲的碳酸脂環(huán)和不易動(dòng)的雙酚A聚合而成。分子量在20000－38000之間，在25C測試條件下折射率為1.586。用此種材料制成的鏡片稱為"太空片".

優(yōu)點(diǎn)：重量輕，比傳統(tǒng)玻璃片輕57％；其抗衝擊性能是玻璃片的60倍，比較安全；厚度2.5cm時(shí)可做防彈玻璃；厚度薄，與折射率1.6的CR－39鏡片厚度相等

缺點(diǎn)：耐磨性差

K9光學(xué)玻璃

透射范圍：330－2100nm 折射率：1.5164@588nm  可見和近紅外光譜范圍內(nèi)適合大多數(shù)應(yīng)用

石英玻璃

透射范圍：185－2500nm 折射率：1.4858@308nm 低熱膨脹系數(shù)：0.54*10-6/K，從UV紫外到紅外有更好穿透性能；有更好的抗熱性能；

K9就是BK7被稱為一般光學(xué)玻璃，結(jié)構(gòu)上，有個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是沒有暗邊.可用在顯微鏡鏡，望遠(yuǎn)鏡鏡頭 ... 的光學(xué)玻璃用來做棱鏡

而Bak4成本也比較高，是一種折射率高于BK7的材料，所以被採用在比較高端的保羅棱鏡雙望中

當(dāng)不需要UV熔融石英玻璃的額外優(yōu)點(diǎn)(到紫外波段具有很好的透過率和較低的熱膨脹系數(shù))時(shí)，一般都會(huì)選擇N-BK7。

光學(xué)材料BK7熱變形溫度在559度， 而塑膠材料PMMA(壓克力)在95度

CaF2氟鈣化合物的人工結(jié)晶的螢石超低色散鏡片光線再經(jīng)過過螢石晶體鏡片后，各色可見光只產(chǎn)生微小的曲折角度

螢石在紫外線或陰極射線照射下常發(fā)出藍(lán)綠色螢光，它的名字也就是根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)而來。

螢石其光性特徵為均質(zhì)性，它和光學(xué)玻璃相比，有低折射率，低色散等優(yōu)點(diǎn)。恰好是它低折射率和低色散的優(yōu)點(diǎn) 所帶來的優(yōu)質(zhì)成像，螢石成為了很好的光學(xué)材料。

各大鏡頭制造廠商在普及螢石這條路上也是走得相當(dāng)?shù)钠D難，CaF2螢石鏡頭，目前為止它依然只出現(xiàn)在昂貴的長焦段鏡頭之中(焦距越長，越容易引起色散)

氟化鈣CaF2晶體在0.125~9μm之間具有良好透光性，因此，可以做棱鏡，透鏡，透光窗和高品質(zhì)顯微鏡的消色差透鏡.

氟化鑭電極晶體(LaF3)電極晶體是良好的光學(xué)材料，在0.2-10.5μm之間具有較高的透過率，因此可用做透鏡和透光窗。 

氟化鋰 用途：用作紅外和紫外窗口，透鏡或棱鏡，用于X射線分光。

藍(lán)寶石，主要成分是氧化鋁(Al2O3)。藍(lán)寶石在170nm到5300nm光譜范圍內(nèi)具有很好的透光性，且對紅外線透過率幾乎不隨溫度而變化，工作的溫度可達(dá)1900℃， 硬度是玻璃強(qiáng)度的五倍，這種特性使得人們可以利用人造藍(lán)寶石視窗能夠在高壓腔體中進(jìn)行分光光譜分析。具有優(yōu)良的化學(xué)、物理、力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)性能，硬度高，耐磨損、耐酸堿腐蝕。

硅 CZ 硅通常用于紅外反射鏡的感光底層材料或者1.5-8微米范圍內(nèi)的視窗鏡。由于在9微米處存在強(qiáng)大的吸收帶，因此不適合Co2鐳射的傳輸應(yīng)用，但由于其高熱傳導(dǎo)率和低密度的特性，所以被頻繁的用作鐳射鏡。作為視窗鏡的應(yīng)用，鏡頭在1.5-8μm范圍內(nèi)；作為鐳射鏡則一般用作Co2鐳射或者分光計(jì) 。

二氧化硅(化學(xué)式：SiO2)是一種酸性氧化物，對應(yīng)水化物為硅酸(H2SiO3).二氧化硅是硅最重要的化合物。地球上存在的天然二氧化硅約佔(zhàn)地殼質(zhì)量的12%，其存在形態(tài)有結(jié)晶形和無定形兩大類，統(tǒng)稱硅石。

Fused-silica之物理特性：

YAG適合做增益介質(zhì)的幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：

1.良好的熱性質(zhì)： 

2 能承擔(dān)夠大的內(nèi)、外應(yīng)力，比玻璃更適合承受高功率的激發(fā)光源。 

3.良好的光學(xué)性質(zhì) .....

Fused-silica二氧化硅(SiO2) 石英玻璃，具有高透透紫外及紅外，能耐高溫和高壓等優(yōu)點(diǎn)，是其他光學(xué)材料所無法替代的，用石英玻璃礦石磨制成的鏡片.水晶鏡片的主要成分是二氧化硅， 最大的優(yōu)點(diǎn)是硬度高， 紫外線的透過率最高 ，其實(shí)這種充斥中國市場的材質(zhì)，并不適合做成眼鏡鏡片！因?yàn)檫@種天然材質(zhì)，紫外線的透過率最高；〈一般玻璃鏡片也不低〉而且天然水晶材料的密度不均勻，含雜質(zhì)，有條紋及氣泡產(chǎn)生，因而形成雙重折射現(xiàn)象，嚴(yán)重影響視力。

1.天然材料：

最常用的是水晶鏡片，它是由石英玻璃礦研磨而成的。主要成分為二氧化硅、純水晶等。主要分類有兩種：一種是無色鏡片，二氧化硅純度較高；另一種是茶色鏡片(俗稱茶晶鏡片)，因含有其他元素而顯示出不同顏色，大大減少了可見光的透過率，使畏光者戴著舒適，故有"養(yǎng)目"之說。

優(yōu)點(diǎn)：材料硬度大，不易磨損。

缺點(diǎn)：不能完全吸收短波紫外線；不能減少紅外線的透過率；材料密度不均勻，若含有雜質(zhì)則會(huì)出現(xiàn)條紋和氣泡，引起雙折射現(xiàn)象，從而影響視力；稀少難求，價(jià)格昂貴。

2.玻璃材料：

適用于制作鏡片的玻璃屬于光學(xué)玻璃，品質(zhì)方面要求很嚴(yán)格。如：折射率、色散、透過率等等。主要成分為二氧化硅，其次為三氧化硼和五氧化磷。

優(yōu)點(diǎn)：硬度好，不比水晶差；摻入各種氧化物后可著色，既能減少強(qiáng)光刺激又能吸收紫外線、紅外線等有害射線。

缺點(diǎn)：重量重，比重是樹脂材料的一倍。隨著折射率的增加，比重明顯增加，致使配戴不舒適；抗衝擊性差，機(jī)械性的損傷容易造成眼睛的傷害，故安全性較差。

3.樹脂材料：

主要成分為有機(jī)物，以碳、氫、氮、氧為主。用以制作鏡片的樹脂材料必須質(zhì)地均勻、透明且不易變形。