玻璃歷史悠久，性質穩定，是歷經時間考驗的優良材料，不但能夠用于裝飾，也可在各種光學儀器中發揮重要作用，甚至能夠用來幫助建筑節能降噪。通過使用不同的加工方法，我們能夠讓玻璃具有不同的特性。光學玻璃的種類與制造方法，一起來了解一下吧。

一、光學玻璃材料有幾種類別

        傳輸光線的非晶態(玻璃態)光介質材料�？捎靡宰龀衫忡R、透鏡、濾光片等各種光學元件，光線通過后可改變傳播方向、位相及強度等。根據不同的要求，可把光學玻璃分為三大類：

        ①無色光學玻璃——在可見及近紅外相當寬廣波段內幾乎是全透明的，是使用量非常大的光學玻璃。按折射率和色散的不同有上百個牌號，可分為兩個品種，即冕牌光學玻璃(以K代表)和火石光學玻璃(以F代表)。冕牌玻璃是硼硅酸鹽玻璃，加入氧化鋁后成為火石玻璃。二者的主要區別是火石玻璃的折射率和色散都非常大，因而光譜元件多用它制造。

        ②耐輻射光學玻璃——具有無色光學玻璃的各項性質，并能在放射性照射下基本不改變性能。用于受γ輻照的光學儀器，其品種及牌號與無色光學玻璃相同。其化學成分是在無色光學玻璃的基礎上，添加少量二氧化鈰來清理高能輻射在玻璃中形成的色心，使這種玻璃在受輻照后光吸收變化很小。

        ③有色光學玻璃——對某些波長的光具有特定吸收或透射性能。亦稱濾光玻璃，有百余個品種。顏色濾光片對某些顏色能選擇吸收，中性濾光片對所有波長的光的吸收相同，只是減低光束強度而不改變其顏色。干涉濾光片則是根據光的干涉原理，將不需要的顏色反射掉而不是吸收。

二、光學玻璃生產方法與原料

        生產光學玻璃的原料是一些氧化物、氫氧化物、硝  酸鹽和碳酸鹽,并根據配方的要求,引入磷酸鹽或氟化物。為了保證玻璃的透明度，必須嚴格控制著色雜質的含量，如鐵、鉻、銅、錳、鈷、鎳等。配料時要求準確稱量、均勻混合。主要的生產過程是熔煉、成型、退火和檢驗。

        ①熔煉　有單坩堝間歇熔煉法和池窯(見窯)連續熔煉法。單坩堝熔煉法又可分為粘土坩堝熔煉法和鉑坩堝熔煉法。不論采用何種熔煉方式均需用攪拌器攪拌，并嚴格控制溫度和攪拌，使玻璃液達到高度均勻。粘土坩堝能熔煉絕大部分冕玻璃和火石玻璃，成本低，且在玻璃的熔化溫度超過鉑的使用溫度時采用。鉑坩堝可熔煉質量較高、對粘土坩堝有嚴重侵蝕作用的玻璃，如重冕、重鋇火石、稀土玻璃和氟磷玻璃。鉑坩堝用電加熱，一般采用硅碳棒或硅鉬棒電爐。但制造析晶傾向大、要求迅速降溫以及對氣氛有一定要求的玻璃，則可采用高頻加熱。

        60年代以來，各國相繼采用內襯鉑的連續池窯熔煉，使光學玻璃的產量大大提高，質量也好，這是目前光學玻璃生產工藝發展的主要趨勢。

        ②成型　光學玻璃的成型法有古典破堝法、滾壓法和澆注法，但目前越來越廣泛地采用漏料成型（用單坩堝或連熔流出料液），能直接拉棒或滴料壓型或漏料成型大尺寸的毛坯，提高料滴利用率和成品率。

        ③退火　為了非常大限度地清理玻璃的內應力，提高光學均勻性，必須制定嚴格的退火制度，進行準確退火。

        ④檢驗　測定的指標有：光學常數、光學均勻度、應力雙折射、條紋、氣泡等。

相關概念

光圈

        光圈是一個用來控制光線透過鏡頭，進入機身內感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內。表達光圈大小我們是用f值。對于已經制造好的鏡頭，我們不可能隨意改變鏡頭的直徑，但是我們可以通過在鏡頭內部加入多邊形或者圓型，并且面積可變的孔狀光柵來達到控制鏡頭通光量，這個裝置就叫做光圈。簡單來說，我們把相機鏡頭前由多片金屬葉片互疊組成的可變孔徑的光柵叫做光圈。

相關推薦