红外光学材料大全19470.pdf

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1、红外光学材料 1,进口 CVD 硒化锌(ZnSe)红外光学材料 CVD 硒化锌（ZnSe）是一种化学惰性材料，具有纯度高，环境适应能力强，易于加工等特点。它的光传输损耗小，具有很好的透光性能。是高功率 CO2 激光光学元件的首选材料。由于该红外材料的折射率均匀和一致性很好，因此也是前视红外（FLIR）热成像系统中保护窗口和光学元件的理想材料。同时，该材料还广泛用于医学和工业热辐射测量仪和红外光谱仪中的窗口和透镜。CVD ZINC SELENIDE Transmission Wavelength in Micrometers(t=8mm)光学性质：透过波长范围 m-22m 折射率不均匀性（n/n

2、）吸收系数（1/cm）10-31300nm 10-42700nm 10-43800nm 10-45250nm 10-410600nm 热光系数 dn/dT(1/k,298 10-51150nm 10-53390nm 10-510600nm 折射率 n 随波长的变化（20）波长(nm)折射率(n)波长(nm)折射率(n)620 10600 1000 13000 3800 14600 5000 16600 7000 17800 9000 18200 理化性质：晶体结构 立方体 密度 (g cm-3298k)电阻率 (cm)1012 熔点 ()1525 化学纯度(%)热膨胀系数(1/k)*10-62

3、73k *10-6373k *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=15s）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）一样，硫化锌（ZnS）也是一种折射率均匀性和一致性好的材料，在

4、8000nm12000nm 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：CVD ZINC SULFIDE Transmission(CVD 硫化锌)Wavelength in Micrometer(t=6mm)CLEARTRAN Transmission（多光谱 CVD 硫化锌）Wavelength in Micrometers(t=理化性质：CVD 硫化锌 多光谱 CVD 硫化锌 密度

5、(g.cm-3 298k)电阻率(.Cm)1012 熔点 ()1827 化学纯度 (%)热膨胀系数(1/k)*10-6273k*10-6273k *10-6373k*10-6373k 热导率 (J/298k 298k 热容量 (J/298k 298k knoop 硬度(kg/mm2)200-235 160 抗弯曲强度(Mpa)103 杨氏模量 (Gpa)泊松比 光学性质：CVD 硫化锌 多光谱 CVD 硫化锌 透过范围波长 1000nm-14000nm 370nm14000nm 折射率不均匀性（n/n）*10-410600nm*吸收系数 (1/cm)10600nm 10600nm 热光系数 d

6、n/dt(1/k,298-358k)*10-51150nm*10-53390nm*10-51150nm *10-510600nm*10-53390nm 折射率随波长的变化（CVD 硫化锌（ZNS）（20 摄氏度）波长(nm)折射率(n)波长(nm)折射率(n)620 9800 1000 10600 3800 11400 5000 12200 7000 13800 9000 14200 多光谱 CVD 硫化锌(CLEARTRAN ZnS)(20 摄氏度)波长(nm)折射率(n)波长(nm)折射率(n)400 8000 1010 9000 2060 10000 3500 11250 4500 12

7、000 5000 13000 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，硬度高，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。透过率曲线：Calcium Fluoride(CaF2)Wavelength(micrometers)Magnesium Fluo

8、ride(MgF2)Wavelength(micrometers)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)熔点 ()1360 1255 化学纯度 (%)热膨胀系数(1/)*10-6*10-6(平行)驶*10-6(垂直)*10-6373k*10-6373k 热导率 (J/27 热容量 (J/298k knoop 硬度(kg/mm2)415 杨氏模量(GPa)剪切模量 (GPa)泊松比 体弹模量(Gpa)光学性质：氟化钙(CaF2(氟化镁(MgF2)透过波长范围 130nm-10000nm 110nm7500nm 反射

9、损耗（2 面）%5000nm%120nm%1000nm 热光系数.dn/dT(1/)*10-6*10-6 400mnm 折射率性质：(CaF2)波长(nm)折射率(n)波长(nm)折射率(n)190 2650 210 3900 250 5000 330 6200 410 7000 880 8220 (MgF2)波长(nm)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 2009500nm 光谱范围有接近 90%的光学透过率。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

10、一定的水溶解主适合干燥环境下使用。光学性质:透过波长范围 150nm12500nm 吸收系数 (1/cm)*10-6 6238nm 热光系数,dn/dT(1/k)*10-6 400nm *10-60(-60)*10-60(+60)10-6 透过率曲线:Barium Fluoride(BaF2)Wavelength(m)理化性质：密度 (g cm-3)熔点 ()1280 介电常数 2MHZ 热膨胀系数(1/)*10-6-100-+200 体弹模(Gpa)剪切模(Gpa)热导率 (J/k.m.s)286k 热容量 (J/g.k)300k knoop 硬度(kg/mm2)82 视在弹性极限 (Mpa

11、)杨氏模量 (Gpa)泊松比 带隙(ev)水溶性(g/l)折射率随波长的变化:)(20)波长(nm)折射率(n)波长 折射率 260 5140 300 6500 360 8000 480 8600 850 9200 3240 9800 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120nm7000nm，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。透过率曲线：Wavelength(micrometers)理化性质:密度 (g

12、 cm-3)熔点 ()870 介电常数 25 热膨胀系数(1/)37*10-6 体弹模量(Gpa)剪切模量(Gpa)热导率 (J/k.m.s)41 热容量 (J/g.k)10 knoop 硬度(kg/mm2)102-113 视在弹性极限 (Mpa)杨氏模量 (Gpa)泊松比 弹性系数 C11=C11=C11=水溶解性(g/l)光学性质:透过波长范围 120nm7000nm 折射率 500nm 热光系数,dn/dT(1/k)*10-6 600nm 反射损耗(%)折射率随波长的变化:)(20)波长(nm)折射率(n)波长 折射率 200 600 220 1750 240 2750 290 3400

13、 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 m-14 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 CO2 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.透过率曲线:Gallium Arseide(GaAs)Wavelength(m)理化性质:密度 (g cm-3)300K 熔点 ()1238 介电常数 静态/高帧 300K 热膨胀系数(1/)*10-6 300K 体弹模量(Gpa)剪切模量(Gpa

14、)298K 热导率 (J/k.m.s)55 300K 热容量 (J/g.k)knoop 硬度(kg/mm2)731 视在弹性极限 (Mpa)杨氏模量 (Gpa)298K 泊松比 293K Debye 温度(k)360 带隙(ev)光学性质:透过波长范围 1000nm14000nm 吸收系数 2500nm11000nm 热光系数,dn/dT(1/k)160-120*10-6 3000nm12000nm 折射率随波长的变化:)(20)波长(nm)折射率(n)波长 折射率 4000 14500 8000 15000 10000 17000 11000 19000 13000 21900 13700

15、7,国产锗(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 2-12 m,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 m 处的吸收很小,是 CO2 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)Wavelength(m)理化性质:密度 (g cm-3)熔点 ()936 介电常数 静态/高帧 (300K)热膨胀系数(1/)*10-6 298K 体弹模量(Gpa)剪切模量(Gpa)67 热导率 (J/k.m.s

16、)293K 热容量 (J/g.k)knoop 硬度(kg/mm2)780 杨氏模量 (Gpa)泊松比 弹性系数 C11=129 C11=C11=光学性质:透过波长范围 2000nm12000nm 吸收系数 (1/cm)1.*10-3 3800nm 2.3*10-2 10600nm 热光系数,dn/dT(1/k)*10-4 10600nm 折射率随波长的变化:)(20)波长(nm)折射率(n)波长 折射率 2200 8000 3000 9000 3800 10600 5000 11000 6000 12000 7000 13000 8,进口硅(Si)单晶 硅(Si)单晶是一种化学惰性材料,硬度高

17、,不溶于水.它在 1-7 m 波段具有很好的透光性能,同时它在远红外波段 300-300 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 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:理化性质:密度 (g cm-3)熔点 ()1420 介电常数 13 10GHZ 热膨胀系数(1/)*10-6 体弹模量(Gpa)102 剪切模量(Gpa)热导率 (J/k.m.s)273K 热容量 (J/g.k)knoop 硬度(kg/mm2)1150 杨氏模量 (Gpa)131 泊松比 弹性系数 C11=167 C11=65 C11=80 光学性质:透过波长范围 1000nm10000nm 30000nm300000nm 热光系数,dn/dT(1/k)*10-4 吸收系数(1/cm)*10-3 折射率随波长的变化:)(20)波长(nm)折射率(n)波长 折射率 1357 4000 4258 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 3000 10000 10500 3500 11040