 紅外光學(xué)玻璃概述
能透過紅外線的光學(xué)材料稱為紅外光學(xué)材料。紅外光學(xué)材料不可能在整個(gè)紅外波段均具有透過能力，只能在紅外光譜的某一波段具有一定的透過性能。
紅外光學(xué)儀器最早從光譜儀器開始，到19世紀(jì)末，已有棱鏡式紅外光譜儀。但是，紅外光學(xué)儀器得到人們重視而迅速發(fā)展起來還是第二世界大戰(zhàn)中以及戰(zhàn)后開始。由于軍事國防的需要，開始發(fā)展了紅外探測、追蹤及導(dǎo)航儀器。紅外線技術(shù)的主要軍事應(yīng)用有紅外夜視儀、紅外偵查、攝影、跟蹤和導(dǎo)彈制導(dǎo)等。紅外技術(shù)的發(fā)展主要取決于紅外光學(xué)材料和紅外探測器水平。目前，國內(nèi)外紅外光學(xué)材料研究發(fā)展的重點(diǎn)是1~3μm、3~5μm以及8~14μm這幾個(gè)波段材料，這是因?yàn)樯鲜霾ǘ蔚募t外光線在大氣中的衰減最?。ǚQ大氣窗口）。
紅外光學(xué)材料可以按其形態(tài)（內(nèi)部結(jié)構(gòu)）、性能及制備方法，主要分為晶體類、玻璃類及熱壓多晶材料三類。紅外光學(xué)玻璃是重要的紅外光學(xué)材料，具有幾大特點(diǎn)：第一，玻璃紅外材料容易獲得較高的光學(xué)均勻性，可用來制造光學(xué)要求高的大尺寸光學(xué)元件；第二，玻璃類材料不會(huì)解理，因此，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和較大的表面硬度；第三，大多數(shù)玻璃對大氣作用是穩(wěn)定的。另外，玻璃的制造和退火過程比晶體的培育和退火相對簡單、容易。因此，成本低廉并容易制成大塊，均勻的各種形狀的光學(xué)制品。紅外光學(xué)玻璃包括熔融石英玻璃、各種硅酸鹽紅外玻璃、鍺酸鹽玻璃、鋁酸鹽鈣玻璃、碲酸鹽玻璃及砷-硫-硒、砷-硫-碲、鍺-砷-硒、硅-砷-碲、硫-砷等非氧化系統(tǒng)玻璃等。
為了比較簡單地說明玻璃的成分和紅外吸收關(guān)系，可以將其當(dāng)成離子鍵化合物處理。作為離子鍵雙原子晶體的晶格振動(dòng)，可按下式表達(dá)。
W02=2β（1/M+1/m）
式中：w0——吸收帶頻率；
M，m——陽、陰離子的質(zhì)量；
β=f(a,c)——力常數(shù)（啊為離子間距；c為彈性模數(shù)）。
由公司可以看出，陰、陽離子的質(zhì)量越大，離子間的吸引力越小，則離子晶體的吸收帶頻率就越小，即紅外透過波長越遠(yuǎn)。
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