Lựa chọn kính-thiết kế phần tử quang học
Bộ phận quang học còn được gọi là bộ phận quang học. Đơn vị cơ bản của hệ thống quang học. Hầu hết các bộ phận quang học đóng vai trò tạo ảnh như thấu kính, lăng kính, gương, v.v.
Thủy tinh quang học là vật liệu thủy tinh được sử dụng để sản xuất thấu kính, lăng kính, gương, cửa sổ, v.v. của dụng cụ quang học hoặc hệ thống cơ khí (Nhà cung cấp ống kính lấy nét bằng laser). Bao gồm kính quang học không màu (thường được gọi là kính quang học), kính quang học màu, kính quang học chống bức xạ, kính chống bức xạ và thủy tinh thạch anh quang học. Kính quang học có độ trong suốt cao, mức độ đồng nhất cao về hóa học và vật lý (cấu trúc và hiệu suất), và có các hằng số quang học cụ thể và chính xác. Nó có thể được chia thành các loạt silicat, borat, photphat, florua và chalcogenide.
Lựa chọn thủy tinh
Một bước quan trọng trong thiết kế quang học là kiểm tra các thông số của từng loại kính, bao gồm tính khả dụng, giá cả, đặc tính chiếu, đặc tính nhiệt, ô nhiễm, v.v., để đảm bảo lựa chọn kính tối ưu.
(1) Tính khả dụng
Kính được chia thành ba loại: kính đầu tiên, kính tiêu chuẩn và kính truy vấn. Trước hết, kính chủ yếu đề cập đến hàng tồn kho bằng kính. Kính tiêu chuẩn đề cập đến các loại kính được liệt kê trong danh mục của các công ty kính. Các loại kính có thể được đặt hàng bằng cách truy vấn giá trị kính.
(2) Tính chủ quan
Hầu hết các loại kính quang học đều có thể chiếu tốt ánh sáng ở vùng nhìn thấy và vùng hồng ngoại gần. Tuy nhiên, trong vùng cực tím gần, hầu hết các loại kính đều hấp thụ ánh sáng ở mức độ lớn hơn hoặc nhỏ hơn. Nếu hệ thống quang học phải chiếu tia cực tím, vật liệu được sử dụng phổ biến nhất là silica nung chảy và silica nung chảy. (Ống kính Telecentric f-Theta Fused Silica) Một số kính quang học bằng đá lửa nặng có tỷ số ném thấp trong vùng bước sóng màu xanh lam đậm và có màu hơi vàng.
(3) Đặc tính lưỡng chiết
Nói chung, kính quang học là đẳng hướng và nó trở nên dị hướng do ứng suất cơ học và nhiệt. Điều này có nghĩa là các thành phần phân cực s và p của ánh sáng có chiết suất khác nhau. Thủy tinh silicat chì kiềm có chỉ số khúc xạ cao cho thấy độ lưỡng chiết lớn hơn dưới ứng suất nhỏ. Thủy tinh borosilicat không nhạy cảm lắm với hiện tượng lưỡng chiết ứng suất. Nếu hệ thống quang học truyền ánh sáng phân cực và phải duy trì trạng thái phân cực trong toàn bộ hệ thống hoặc một phần của hệ thống thì việc lựa chọn vật liệu là rất quan trọng. Ví dụ, trong một lăng kính lớn hơn với nguồn nhiệt gần hệ thống, có thể có một gradient nhiệt độ trong lăng kính, nó sẽ tạo ra hiện tượng lưỡng chiết ứng suất và trục phân cực sẽ quay trong lăng kính. Lựa chọn tốt hơn về vật liệu lăng kính nên là thủy tinh đá lửa nặng, không phải thủy tinh vương miện.
(4) Tính ổn định hóa học
Các đặc tính của kính để chống lại các ảnh hưởng của môi trường và hóa chất bao gồm: khả năng chống chịu thời tiết của kính, chủ yếu là khả năng chống ảnh hưởng của hơi nước trong không khí; khả năng chống ô nhiễm, chống lại ảnh hưởng của nước có tính axit yếu không hóa hơi; khi thủy tinh tiếp xúc với axit Chống axit trong chất lượng nước; chống kiềm. (Bán kính viễn tâm 532nm)
(5) Đặc tính nhiệt
Thủy tinh quang học có hệ số giãn nở nhiệt dương, có nghĩa là thủy tinh nở ra khi nhiệt độ tăng. Các đặc tính giãn nở và co lại vì nhiệt của thủy tinh quang học phải phù hợp nhất có thể với các đặc tính giãn nở và co lại vì nhiệt của cấu trúc thấu kính; hệ thống quang học có thể phải bị biến nhiệt, nghĩa là, để duy trì các đặc tính quang học của hệ thống khi sự thay đổi nhiệt độ làm cho hình dạng thấu kính và chiết suất thay đổi. Thay đổi; sự thay đổi nhiệt độ có thể tạo ra một gradient nhiệt độ trong thủy tinh quang học, nhưng cũng cần xem xét sự giãn nở của ống kính và ống đệm thấu kính và sự thay đổi chiết suất của vật liệu thủy tinh.