Оптические материалы для инфракрасной техники - Аскоченский А.А.
Скачать (прямая ссылка):
15 Kiiiirc дисперсия показателя преломления дается в виде производной dnic/j. Iи»,-"']. а также в ряде случаев в виде обратной дисперсии II. Характеристики оптических материалов
19
где nD, пр и л,; — показатели преломления соответственно для длин волн Я = 0,589, К = 0,656 и Я = 0,486 мк. Для некоторых материалов приводятся формулы дисперсии показателя преломления вида
1
n — AJ-BL\- CLi + -DX2 +?Я4, L = ^2 _ 0 Q9g .
А, В, С, D ш E — константы для каждого материала.
Показатель преломления зависит также от температуры. Эта зависимость дается в виде производной dn/dT^pad'1]. Для анизотропных материалов показатель преломления характеризуется величинами ng, пт и пр для двуоспых кристаллов и щ и п для одноосных кристаллов, указывающих значения показателей преломления вдоль главных осей эллипсоидов показателей преломления.
Отражением R называется отношение интепсивности отраженного излучения к интенсивности падающего потока. Падающий поток должен быть монохроматическим и параллельпым, а отражающая поверхность — плоской и полированной.!
Отражение зависит от длины волны R = R(X). В книге дается коэффициент отражения материала как функция длины волны, выраженный в процентах.
2* III. СРАВНИ ; XAPA EP СТИКИ OIІТИЧЕСІЇИХ МАТЕРИАЛОВ
Ti настоящее время инфракрасная техника располагает достаточно большим количеством оптических материалов, различающихся но своим свойствам. Научному работнику пли инженеру часто приходится сталкиваться с трудной задачей выбора наиболее подходящего материала. ІІозтому целесообразно для предварительного ознакомления со свойствами оптических материалов сравнить их наиболее важные характеристики.
Такими характеристиками, определяющими предварительный выбор материала, являются оптические свойства (спектральное пропускание, показатель преломления, дкупреломленпе, электроонтнче-ский эффект), а также плотпость, твердость, растворимость, точка плавления, удельная теплоемкость, тепловое расширение, теплопроводность, модуль Юнга и диэлектрические постоянные.
Данные об этих свойствах представлены на рис. 1 и в таблицах 1-13.
Окончательный выбор наиболее подходящего материала можно сделать на основапии сопоставления всех свойств материалов, приведенных в настоящей кнігге.
T а б л и ц а 1
Материалы, прозрачные в длинноволновой области спектра '
і Длинноволновая oR.-і.іічь Материал | пропускания, мк
Хлористый натрий (NaCl) ' 100 -500
Фтористый литий (Lii'') ' 100 -500
Бромистый калий (KBr) ' 100 -500
Кварц, крист. (SiO2) | 100—500
1 Длинноволновая граница Щ"ш\п;ащш н большинство <\-іучі;>ч; !¦ішгсризует только пределы шімерешш. ! .? 1 S в Ю 20 30 UO ЬО
OiW CJ JJ ЬО aO
Рас. 1. Спектральное пропускание материалов для инфракрасной]
техники III. Сравнительные характеристики оптических матери ілоп 22
Таблица 1 (продолжение)
Материал
Длитщоволпоная область пропускания, мк
Кварц, плав. (SiO2) Сапфир (AI2O3) Слюда Сера (S) Алмаз (С)
Селен, поликрист. (Se) Сульфид цинка (ZnS) Антимоннд индия (InSb) Полиэтилен Политетрафторэтилен
100—500 100—1000 100—500 50—130 25—450 25—100 50—250 50—150 100—500 100—500
Таблица 2
Двупреломляющие материалы
Материал
(«о,- п в) х : =1,0 мк
(п0— пе) >. — 0,589 мк
Хлористый свинец (PbC Фтористый магпий (MgF2)' Кварц, крист. (SiO2) Сапфир (Al2O3) Двуокись титана (TiO2) Окись цинка (ZnO) Нитрат натрия (NaNOe) Кальцит (CaCO3) Дигидрофосфат аммония, ADP Днгидрофосфат калия, KDP Слюда Сера (S)
Селен, крист. (Se) Теллур (Те)
Сульфид цинка (ZnS) Сульфид кадмия (CdS) Вольфрамат кальция (CaWO4)
0,009 0,26
0,164
~0,03 ^0,03
0,02
0,015 0,249
0,045
—^O ,21
0,8 (для X от 9,0 до 23,0 мк) 1,37 (для л = 5,0 лік); 1,45 (для Я = 10,0 мк) 0,002
0,018
0,016 III. Сравнительные характеристики оптических матери ілоп 23
T а о л и .і, а
Материалы, обладающие электрооптичеекнм эффектом
Материал
Предо-і upon;, ц-канин, мп
Хлористий натрий (NaCl) Хлористая медь (CuCl) Бромистая медь (CuFir) Кварц, крист. (SiO2) Дигндрофосфат аммония (NHiH2PO Дигидрофосфат калия (KH2PO4) Титанат бария (BaTiO3) Сульфид цинка (ZnS) Арсенид галлия (GaAs)
Значения показателя преломления материалов, в инфракрасной области спектра 1
~20 —20 -30
— I ,5 —1,5 -10 —40 -15
T а б л и ц а 4 прозрачных
Материал n^- 1 Mt; \ =2 мк n^i —5 мк nX — 1U мк nX -г= 15 мк
NaCl 1,53 1,52 1,52 1,49 1,45
KCl 1,48 1,47 1,47 1,46 1.4!
AgCl 2,02 2,00 1,99 1,93 1,95 —
TlCl — —. — —. — 2,25
CuCl — — — — —
CuBr — — ... — __
PbCl2 — — — — — 2,2
NaF 1,32 1,32 1,30 1,24 1,09
LiF 1,39 1,38 1,33 1,09 —
CaF2 1,43 1,42 1,40 — —
BaF2 1,47 1,46 1,45 1,40 — —.
SrF2 . _ — — — 1,43
MgF2 — — — - 1,33
CdF2 — — — — — 1,55
PbF2 — - - — — — 1,76
IvBr 1,54 1,54 1,53 1,52 1,51 --
CsBr 1,68 1,07 1,67 1,66 1,65 —
TlBr — — — 2,42
KJ 1 ,GjI 1,63 1,63 1,62 1,61
1 Величины показаіеіеіі после запятой. Точные зм,-яии каждого материала.
Для двупреломляющих кристаллов шш обыкновенного луча (?).
