红外光学材料大全文档格式.docx
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1000
13000
3800
14600
5000
16600
7000
17800
9000
18200
理化性质:
晶体结构
立方体
密度(gcm-3@298k)
电阻率(Qcm)
~1012
熔点(C)
1525
化学纯度(%)
热膨胀系数(1/k)
*10-6@273k
-6
*10@373k
*10-8@473k
热导率(J/k.m.s)
@298k
热容量(J/g.k)
@298k
knoop硬度(kg/mm2)
110
抗弯曲强度(Mpa)
55
杨氏模量(Gpa)
泊松比
激光损伤阈值:
(10600nm脉冲激光,脉冲宽度=15卩S)
入射方式
损伤阈值(J/cm2)
正入射
>
20
布鲁斯特角
15
2,进口CVD硫化锌(ZnS)红外光学材料
CVD硫化锌是一种化学惰性材料,具有纯度高,不溶于水,密度适中,易于加工等特点,
广泛应用于红外窗口,整流罩和红外光学元件的制作。
和硒化锌(ZnSe)—样,硫化锌(ZnS)
也是一种折射率均匀性和一致性好的材料,在8000nm-120OOnm波段具有很好的图像传输性能,该材料在中红外波段也有较高的透过率,但随着波长变短,吸收和散射增强。
与硒化锌
(ZNSE相比,硫化锌的价格低,硬度高,断裂强度是硒化锌的两倍,抗恶劣环境的能力强,非常适合用于制造导弹整流罩和军用飞行器的红外窗口。
透过率曲线:
CVDZINCSULFIDETransmission(CVD硫化锌)
WavelengthinMicrometer(t=6mm)
CLEARTRANTransmission(多光谱CVD硫化锌)
ICO
■
50
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门=«
gbzJJD邮卫
WavelengthinMicrometers(t=
CVD硫化锌
多光谱CVD硫化锌
密度(g.cm-3@298k)
电阻率(Q.Cm)
/J2
~10
熔点(C)
1827
*10-6@273k
*10-6@373k
*10-6@373k
热导率(J/
热容量(J/
200-235
160
103
杨氏模量(Gpa)
透过范围波长
1000nm---14000nm
370nm—14000nm
折射率不均匀性(△n/n)
<
*10-4@10600nm
*
吸收系数(1/cm)
@10600nm
热光系数dn/dt(1/k,298-358k)
*10@1150nm
*10-@3390nm
*10-@1150nm
*10-@10600nm
折射率随波长的变化
(CVD硫化锌(ZNS(20摄氏度)
折射率(n)J
9800
11400
12200
13800
14200
多光谱CVD硫化锌(CLEARTRANZnS)(20摄氏度)
400
8000
1010
2060
10000
3500
11250
4500
12000
3,进口氟化钙(CaF2)和氟化镁(MgF2)晶体
氟化钙(CaF2)和氟化镁(MgF2)晶体,硬度咼,抗机械冲击和热冲击能力强,在紫外,可见和红外波段具有良好的透过率,广泛用于激光,红外光学,紫外光学和高能探测器等科技领域,特别是它们在紫外波段的光学性能很好,是目前已知的紫外截止波段的光学晶体,透过率高,荧光辐射很小,是紫外光电探测器,紫外激光器和紫外光学系统的理想材料。
与氟化钙(CaF2)不同的是氟化镁(MgF2)是一种双折射晶体。
CalciumFluoride(CaF2)
Wavelength(micrometers)
MagnesiumFluoride(MgF2)
物理性质:
氟化钙(CaF2)
氟化镁(Mgf2)
密度(g.cm-3)
介电常数
@1HMZ
(平行C轴),(垂直C轴)
1360
1255
热膨胀系数(1/C)
*10
*10(平行)驶*10(垂直)
*10@373k
@27C
415
杨氏模量(GPa)
剪切模量(GPa)
体弹模量(Gpa)
氟化钙(CaF2(
氟化镁(MgF2)
130nm---10000nm
110nn—7500nm
反射损耗(2面)
%@5000nm
%@120nm%@1000nm
热光系数.dn/dT(1/C)
*10-6
*10-6@400mnm
折射率性质:
(CaF2)
190
2650
210
3900
250
330
6200
410
880
8220
(MgF2)
折射率(n1)
折射率(n2)
200
230
270
340
560
4,进口氟化钡红外光学材料
氟化钡(BaF2)在200—9500nm光谱范围有接近90%勺光学透过率。
通常应用于低温制冷成像系统,航天光学系统和激光光学系统中的透镜,分束镜,滤光片,棱镜和窗口等。
该材料有一定的水溶解主适合干燥环境下使用。
光学性质:
150nm-12500nm
*10-6@6238nm
热光系数,dn/dT(1/k)
*10-6@400nm
*10-60@(-60C)
*10-60@(+60C)
10-6
透过率曲线:
BariumFluoride(BaF2)
理化性质:
密度(gcm-3)
1280
@2MHZ
热膨胀系数(1/C)
_6
*10@-100----+200
体弹模(Gpa)
剪切模(Gpa)
@286k
@300k
82
视在弹性极限(Mpa)
带隙(ev)
水溶性(g/l)
折射率随波长的变化:
)(20C)
波长
折射率
260
5140
300
6500
360
480
8600
850
9200
3240
5,氟化锂(LiF)晶体
氟化锂(LiF)晶体是常用红外光学材料中折射率最小的,它的透射光谱范围为120nm—7000nm,通常用于热成像系统,航天光学系统和准分子激光光学系统的透镜,棱镜和窗口。
该材料的水溶解度较高,热膨胀系数较大,大大气环境下使用时,要采取特别的措施防止其潮解和变形。
870
@25C
37*10
剪切模量(Gpa)
@41C
@1CC
102-113
弹性系数
Cn=C11=C11=
水溶解性(g/l)
120nn—7000nm
@500nm
*10@600nm
反射损耗(%)
@
折射率随波长的变化:
)(20°
C)
600
220
1750
240
2750
290
3400
390
6砷化镓(GaAs)晶体
砷化镓(GaAs)晶体的化学稳定性好,硬度高,抗恶劣环境能力极强,它在2卩m---14卩m光谱范围有很好
的透过率,广泛应用于热红外成像系统,大功率C02激光光学系统和FLIR系统.在现场环境很差,光学镜头
或窗口需要反复擦拭的条件下,砷化镓(GaAs)常被用来替代硒化锌(ZnSe)作为红外镜头或窗口的材料
@300K
1238
介电常数静态/咼帧
@300K
*10-6@300K
@298K
55@300K
731
@293K
Debye温度(k)
1000nn—14000nm
吸收系数
@2500nm—11000nm
160-120*10-6@3000nr—12000nm
4000
14500
15000
17000
11000
19000
21900
13700
7,国产错(Ge)单晶
锗(Ge)单晶是一种化学惰性材料,它的透射光谱范围为2--12m,是一种非常常用的红外光学材料
具有硬度高,导热性好,不溶于水等特点•广泛用于红外成像系统和红外光谱仪系统•锗单晶的机械性能和
导热性能好,在im处的吸收很小,是C02激光透镜,窗口和输出耦合镜的理想材料•锗(Ge)单晶还被用做各种红外滤波器的基底材料•
透过曲线:
Germanium(Ge)
936
@(300K)
*10-6@298K
67
@293K
780
Cn=129C11=C11=
2000nn—12000nm
-3
1.*10@3800nm
2.3*10-2@10600nm
*10-4@10600nm
2200
3000
6000
8,进口硅(Si)单晶
硅(Si)单晶是一种化学惰性材料,硬度高,不溶于水.它在1-7卩m波段具有很好的透光性能,同时它在远红外波段300-300卩m也具有很好的透光性能,这是其它光红外材料所不具有的特点.硅(Si)单晶通常用
于3-5卩m中波红外光学窗口和光学滤光片的基片.由于该材料导热性能好,密度低,也是制作激光反射镜
的常用材料•透过曲线:
1.0D1
Art
60
—M
T
1
40
r
/
.2.4.612461Q204060100
1420
13@10GHZ
102
@273K
1150
131
C1=167C11=65C11=80
1000nn—10000nm30000nm—300000nm
*10-4
*10-3@
1357
4258
5500
7500
8500
10500
11040