紫外光学材料
紫外光学
对于一种透明材料来说,对特定波长不能有原子共振吸收。紫外光学材料对于折射光学来说,找到适合紫外透明材料的难点是短波上带来的高能光子问题。
内容简介
紫外线辐射穿过一定厚度材料时,几乎没有材料能有足够大的能带隙来避免吸收,其衰减按照Beer-Lambert法则指数式进行:
I=I0e
α是每单位长度的吸收系数;L是材料的总长。材料越厚,衰减越严重。
对于紫外吸收系数高的材料,当紫外光子量足够强时,材料化学结构则发生改变或物质电离成原子,引起负感效应,其透射降低,衬底材料颜色变化。
材料的选择是光学系统设计面临的首要问题,而系统的工作波长是材料选择的首要因素。大多数材料存在明显的截止波长,并与材料的类型和纯度有关。
折射波段
紫外材料的折射率不高,许多材料(特别是氟化物)很难加工,并具有吸湿性,所以在加工和装配时,需要防止湿气对光学材料的损害。很多类型的材料暴露在短波紫外波段(小于320nm左右)会受到损害,玻璃将变暗,塑料将变黄和出现裂纹。
材料选择
在材料选择方面,成本也是主要考虑的因素。最大的带宽往往意味着更独特和更昂贵的材料,其昂贵的成本源自材料本身和抛光的难度。所有紫外光学次阿里必须通过传统抛光,但是更易碎和柔软的材料需要软封装以避免刮碰。如果强紫外光源或激光一起工作,则需要考虑其损伤阈值和耐久性。材料耐久性直接与光学寿命有关。紫外光学材料选择应考虑一系列光学性能和理化性能,光学性能指标有光谱透射比以及其随温度的变化、折射率和色散及随温度变化;理化性能指标有机械强度、硬度、密度、热导率和热膨胀系数、比热、弹性模量、软化温度和熔点、抗腐蚀/防潮解能力等;衡量其质量的常用指标有折射率、色散系数、光学均匀性应力双折射、条纹度、气泡度、光吸收系数和耐辐射性能等。
参考资料
最新修订时间:2021-10-12 12:56
目录
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