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江苏省海安县汇虹光电仪器厂

汇虹光电——亚洲专业光学玻璃设计制造商

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05-13 05-13
光学玻璃按光学特性分类

1、无色光学玻璃。对光学常数有特定要求,具有可见区高透过、无选择吸收着色等特点。按阿贝数大小分为冕类和火石类玻璃,各类又按折射率高低分为若干种,并按折射率大小依次排列。多用作望远镜、显微镜、照相机等的透镜、棱镜、反射镜等。

2、防辐照光学玻璃。对高能辐照有较大的吸收能力,有高铅玻璃和CaO-B2O2系统玻璃,前者可防止γ射线和X射线辐照,后者可吸收慢中子和热中子,主要用于核工业、医学领域等作为屏蔽和窥视窗口材料。

3、有色光学玻璃。又称滤光玻璃。对紫外、可见、红外区特定波长有选择吸收和透过性能,按光谱特性分为选择性吸收型、截止型和中性灰3类;按着色机理分为离子着色、金属胶体着色和硫硒化物着色3类,主要用于制造滤光器。

4、光学石英玻璃。以二氧化硅为主要成分,具有耐高温、膨胀系数低、机械强度高、化学性能好等特点,用于制造对各种波段透过有特殊要求的棱镜、透镜、窗口和反射镜等。

5、紫外和红外光学玻璃。在紫外或红外波段具有特定的光学常数和高透过率,用作紫外、红外光学仪器或用作窗口材料。

6、耐辐照光学玻璃。在一定的γ射线、X射线辐照下,可见区透过率变化较少,品种和牌号与无色光学玻璃相同,用于制造高能辐照下的光学仪器和窥视窗口。

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UV 镜的作用:

1、保护镜头,避免直接接触,造成损伤;

2、吸收大气中的紫外线,消除雾状,增加成像清晰度;UV主要用于防止手指摸到镜头,灰尘进入镜头。至于滤除紫外线的功能,倒是其次了。

另外,使用CPL之类滤镜之前,尽量取下UV,可以减少出现成像圈的机会,提高成像质量。

正对光源的时候,尤其是夜景,请取下UV.不然镜头不平整造成的眩光会比较厉害。毕竟不是一体化的镜头,罗口难免有误差的。

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光学玻璃的前景

光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分。特别是在20世纪90年代以后,随着光学与电子信息科学、新材料科学的不断融合,作为光电子基础材料的光学玻璃在光传输、光储存和光电显示三大领域的应用更是突飞猛进,成为社会信息化尤其是光电信息技术发展的基础条件之一。

随着国内经济持续、稳定发展,中国光学玻璃制造行业发展迅猛。根据国家统计局数据显示,2010年,光学玻璃制造行业规模以上企业数量达246家,行业全年实现销售收入为234.05亿元,同比增长53.70%;实现利润15.37亿元,同比增长87.10%;资产规模达到264.50亿元,同比增长77.49%。由于光学玻璃制造行业以国内销售为主,金融危机对其影响相对较小,行业依然表现出较好的增长势头。

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红外镜片的检验:

红外镜片波长和质量简易目测:

A:720nm或者680nm,665,650nm等以下,阴天或者对着电视机普通亮度就可以看到红红可见光影像。

B:760nm,对着40瓦家用灯泡能看到灯泡近段的很浅物品.对着20瓦节能灯能发现很暗很浅的灯管.对正常电视机屏幕看不到什么。

C:850nm对着40瓦家用灯泡能看到灯泡丝.对着20瓦节能灯几乎什么都看不到,如果能看到灯管为漏光次级镜片。

D:950nm对40瓦灯泡几乎看不到灯丝。

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光学行业光学石英玻璃的生产工艺及类别介绍

海安汇虹光电是专业的光学玻璃生产商,目前光学玻璃的品种巳超过数百种。长时期内,各国对于本国所生产的各种牌号光学玻璃的成分是严格保守秘密的,如果某一国家一旦由其他国家得到光学玻璃成分而试制成功光学玻璃后,他们往往仍然沿用这些“经典”的配方而很少改进,或是仅仅依靠经验作局部的调正.如:二氧化硅、三氧化硼、五氧化磷、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化钡、氧化镁、氧化锌、氧化铝等组成而成。这些原料经过高温熔融后,冷却凝结成一种均匀透明、性脆、非结晶态的物质。 眼镜玻璃主要采用光学玻璃材料,可分为无色和有色光学玻璃两大类。光学玻璃品种繁多,通常可根据无色光学玻璃的折射率或阿贝数量的大小划分为冕牌玻璃和火石玻璃两种。

海安汇虹光电石英玻璃的生产工艺如下:

一、制造熔解炉:熔解炉有黏土炉及白金炉两种。近年来,渗入稀有元素的光学玻璃都使用小型白金炉,以维持质量的稳定。

二、放入光学玻璃原材料:熔解炉(尤其是黏土炉)经过长时间的干燥后,放入按照特殊配方以及经过选别的原材料于熔解炉中,准备熔融。

三、加热、熔解、搅拌:加热条件,视材质而定。但是,各种材质务必搅拌均匀,以求均质。

四、冷却:长时间予以“徐冷”。但是,时间的长短也因材质而异,这是能保证优良质量的最重要的过程。 

五、劈炉、选别:劈开黏土炉,取出块状粗胚并且选别它。

六、检查、测试、整型:逐项检查或测试其各项性能,确保石英玻璃的优良质量。

七、切断、倒角(修边):将块状粗胚按照用途及规格,予以切断成小块并且倒角。

八、押胚成型:将粗胚加热软化后,按照工程图的各项规格,押胚成型。但是,要事先制造或准备各种模具、工具及副料等。

九、烧钝:退火钝化,消除内部应力。

十、测试、检查:测试押胚的光学性能及外观。光学石英玻璃该成品将成为下游工业(光学组件制造加工厂)的毛胚,继续加工研磨后,成为光学组件。

在熔解时从原料中所产生的气体(瓦斯),会残留在玻璃中,如同泡沫,是为:气泡。有搅拌的痕迹也会在玻璃内部成层残留,如同条纹,称之为:脉纹。

除光学石英玻璃外,益唯特玻璃厂普通白片的主要组成为钠钙硅酸盐系统,折射率为1.51,可见光的透光率为89%以上,可吸收280nm以下的紫外线。

光学白片的主要组成为钠钙硅酸系统,折射率为1.531,阿贝数60.5,透光率在91%以上,防紫外线性能最差。UV光学白片是在光学白片成分中添加少量的氧化钛和氧化铈等,使其具有吸收紫外线的性能,折射率为1.523,阿贝数58.7,透光率为91%以上,能吸收330nm以下的紫外线。且机械性能和化学稳定性良好,是国内外普遍采用的一种吸收紫外线的白色优质镜片。

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带通滤光片的作用

带通滤光片也叫干涉滤光片。就是消除不想要的杂光,只需要想要的光通过,例如大米和黄豆混在一起,你最好把它们全倒到只通过大米的筛子,筛选下,就分清了。这带通滤光片就是起到这个作用。

从光谱曲线上说,可以让光从一个波长或多个波长通过,近似于长城形状(距形脉冲)或近似于Z型的都叫带通,“z”型经常叫做长波通或短波通。

从带的宽度来分有:窄带,宽带两种。窄带滤光片例如,半带宽20nm内的光谱通过都叫窄带,如果你要把40nm、100nm带宽通过的也叫窄带,也不反对了。

从光谱的长短(所处区域)有:紫外、可见光、近红外、红外、远红外带通滤光片(常用的叫法紫外180~400nm,可见光400~700nm,近红外700~3000nm,红外3000nm~10um以上。

名词解释:

1) 中心波长(CWL):使用的波长,如光源主峰值是850nm led灯,那需求的中心波长就是850nm。

2) 透过率(T):假设光初始值为100%,通过滤光片后有所损耗了,通过评估得出只有85%了,那就可以把这个滤光片的光学透过率只有85%,简单讲就是损失了多少,大家都希望做所有事性损失越小越好。

3) 峰值透过率(Tp)>85%。

4) 半带宽(FWHM):简单说就是最高透过率的1/2处所对应的波长,左右波长值相减,例如,峰值最好是90%,1/2就是45%,45%所对应的左右波长是800nm和850nm,那半带宽就是50nm。

5) 截止率(Blocked):截止区所对应的透过率。由于要想透过率达到0%,那是非常难的事情,要知道太阳可以让地下的树变成炭,只靠这薄薄的薄膜去掩盖一切是很难的,只能选择它透过率越小越好。就是不想要的光谱透过率越小越好。

6) 截止波段:可接受地不想要的波长最小区域。

7) 介质硬膜(hard coating):氧化物材料镀制(如Ta2O5,SiO2等)。

8) 软膜:除氧化物材料外,如氟化物(MgF2)、硫化物,常用的金、银、铝之类。

9) 增透膜(AR):减反射膜,增加光的穿性,使光能量最有效的利用。

10) BBAR:背面宽带增透膜。

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光学玻璃为何必须有高度的透明性呢

光学玻璃和其它玻璃的不同之点在于它作为光学系统的一个组成部分,必须满足光学成象的要求。因此,光学玻璃质量的判定也包括某些特殊的和较严格的指标。

今天我们来谈谈光学玻璃必须有高度的透明性的重要意义。

光学系统成象的亮度和玻璃透明度成比例关系。光学玻璃对某一波长光线的透明度以光吸收系数Kλ表示。光线通过一系列棱镜和透镜后,其能量部分损耗于光学零件的界面反射而另一部分为介质(玻璃)本身所吸收。前者随玻璃折射率的增加而增加,对高折射率玻璃此值甚大,如对重燧玻璃一个表面光反射损耗约6%左右。因此对于包含多片薄透镜的光学系统,提高透过率的主要途径在于减少透镜表面的反射损耗,如涂敷表面增透膜层等。而对于大尺寸的光学零件如天文望远镜的物镜等,由于其厚度较大,光学系统的透过率主要决定于玻璃本身的光吸收系数。通过提高玻璃原料的纯度以及在从配料到熔炼的整个过程中防止任何着色性杂质混入,一般可以使光学玻璃的光吸收系数小于0.01(即厚度为1厘米的玻璃对光透过率大于99%)。

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光学玻璃模压成型技术的应用

学玻璃透镜模压成型技术是一种高精度光学元件加工技术,它是把软化的光学玻璃放入高精度的模具中,在加温加压和无氧的条件下,一次性直接模压成型出达到使用要求的光学零件。这项技术现在已成为国际上最先进的光学零件制造技术方法之一,由于此项技术能够直接压制成型精密的非球面光学玻璃零件,从此便开创了光学仪器可以广泛采用非球面玻璃光学零件的时代。因此,也给光电仪器的光学系统设计带来了新的变化和发展,不仅使光学仪器缩小了体积、减少了重量、节省了材料、减少了光学零件镀膜和工件装配的工作量、降低了成本,而且还改善了光学仪器的性能,提高了光学成像的质量。

你知道光学玻璃模压成型技术的应用有多广泛吗?下面来看看吧:

目前,光学玻璃透镜模压成型技术,已经用来批量生产精密的球面和非球面透镜。平时,除了一般生产制造直径为15mm左右的透镜外,还能生产制造直径为50mm的大口径透镜、微型透镜阵列等。现已能制造每个透镜的直径为100μm的微型透镜阵列。

(1)制造军用和民用光学仪器中使用的球面和非球面光学玻璃零件,如各透镜、棱镜、以及滤光片等;

(2)制造光通信用的光纤耦合器用非球面透镜;

(3)制造光盘用的聚光非球面透镜。使用一块模压成型法制造的非球面光学玻璃透镜,可代替光盘读出器光学镜头内使用的三块球面透镜。由于模压成型非球面透镜的精度很高,不仅能够控制和校正大数值孔径的轴向像差,而且还使原来的光学镜头的重量减轻、成本降低30~50%。

(4)制造照相机取景器非球面光学玻璃透镜、电影放映机和照相机镜头的非球面透镜等。

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