تقدم هذه المقالة بشكل أساسي المواد البصرية الشائعة، ومجالات تطبيقها، ونطاق نقل المواد البصرية، من أجل توفير المراجع الفنية لتصميم وإنتاج المرشحات والعدسات البصرية.
ح-K9L
زجاج K9 (أي ما يعادل زجاج BK7) هو الزجاج البصري عديم اللون الأكثر استخدامًا، مع صلابة عالية ومقاومة جيدة للخدش ولكن معامل تمدد حراري كبير. لا يُنصح باستخدامه في التطبيقات الحساسة لدرجة الحرارة وقد تم استخدامه على نطاق واسع في الأجهزة البصرية المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء مثل المرشحات والمرايا المسطحة والعدسات البصرية والمنشورات وما إلى ذلك.
نطاق نفاذية الزجاج K9: 330 نانومتر إلى 2100 نانومتر.
سلسلة الكوارتز المنصهرة
نظرًا لاستقراره الحراري الممتاز، يُستخدم الكوارتز المنصهر بشكل شائع في البيئات ذات متطلبات درجات الحرارة العالية. الدرجات شائعة الاستخدام لمواد الكوارتز المنصهرة هي JGS1، JGS2، JCS3.
يُستخدم JGS1 بشكل شائع في نطاقات الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء، ولا تحتوي المادة على فقاعات أو شوائب.
نطاق نفاذية JGS1: 170 نانومتر إلى 2100 نانومتر.
يستخدم JGS2 عادة لركائز المرآة، وتحتوي المادة على العديد من الفقاعات الصغيرة.
نطاق نفاذية JGS2: 260 نانومتر إلى 2100 نانومتر.
يتمتع JGS3 بنفاذية جيدة في الأشعة تحت الحمراء، ولكنه يحتوي على العديد من الفقاعات، مما يحد من استخدامه على نطاق واسع.
نطاق نفاذية JGS3: 185 نانومتر إلى 3500 نانومتر.
كريستال الكوارتز
تُستخدم بلورات الكوارتز على نطاق واسع في صناعات مثل الإلكترونيات الدقيقة والبصريات الدقيقة وتكنولوجيا الليزر نظرًا لخصائصها الكهرضغطية الممتازة ومعامل التمدد الحراري المنخفض والخصائص الميكانيكية والبصرية الممتازة. تتميز بلورات الكوارتز بانكسار مزدوج منخفض الضغط وتماثل معامل الانكسار العالي.
نطاق نقل بلورات الكوارتز من 200 نانومتر إلى 2500 نانومتر.
فلوريد المغنيسيوم (MgF2)
تعتبر بلورة فلوريد المغنيسيوم مادة بصرية مثالية تستخدم بشكل رئيسي في المنشورات البصرية والعدسات البصرية والمرشحات الضوئية والعديد من المكونات البصرية الأخرى. تتمتع بلورات فلوريد المغنيسيوم بمقاومة عالية للغاية للصدمات الميكانيكية والحرارية والإشعاع. نطاق نقل الضوء الخاص بها واسع جدًا، ويغطي من الأشعة فوق البنفسجية العميقة عند 120 نانومتر إلى الأشعة تحت الحمراء البعيدة عند 7000 نانومتر. يستخدم فلوريد المغنيسيوم على نطاق واسع في مجالات التكنولوجيا الفائقة مثل البصريات، والأدوات البصرية، واتصالات الألياف الضوئية، وتكنولوجيا الليزر، والبصريات المتكاملة، ومصادر الضوء البارد، والأصباغ الفوتوكرومية، والسيارات، ومعدات الاتصالات، ولعب الأطفال، والحرف اليدوية، وما إلى ذلك.
نطاق نفاذية فلوريد المغنيسيوم: 120 نانومتر إلى 7000 نانومتر
فلوريد الكالسيوم (CaF2)
يتمتع فلوريد الكالسيوم بخصائص نفاذية ممتازة من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء المتوسطة. فلوريد الكالسيوم (CaF2)، الذي يشيع استخدامه كجهاز بصري لليزر شبه الجزيئي، له معامل انكسار يبلغ 1.428 عند طول موجي قدره 1.064 ميكرومتر وثبات ميكانيكي وبيئي عالي. يعتبر فلوريد الكالسيوم مناسبًا للغاية للتطبيقات التي تتطلب عتبة ضرر منخفضة، ومضانًا منخفضًا، وتوحيدًا عاليًا، ويستخدم على نطاق واسع في نوافذ الأشعة تحت الحمراء، والمنشورات، والعدسات البصرية.
نطاق نفاذية فلوريد الكالسيوم: 170 نانومتر إلى 7800 نانومتر
سيلينيد الزنك (ZnSe)
سيلينيد الزنك هو مادة جيدة جدًا للأشعة تحت الحمراء مع نطاق نقل واسع. نظرًا لخصائصها الممتازة في التصوير والصدمات الحرارية، غالبًا ما يتم استخدامها كعدسة لأشعة ليزر ثاني أكسيد الكربون ونوافذ المرشح البصري. يستخدم سيلينيد الزنك على نطاق واسع في مجالات مثل الليزر والطب وعلم الفلك والرؤية الليلية بالأشعة تحت الحمراء.
نطاق نفاذية سيلينيد الزنك: 500 نانومتر إلى 19000 نانومتر
الأحجار الكريمة (Al2O3)
الأحجار الكريمة (المعروفة أيضًا باسم الياقوت) هي نوع من اكسيد الالمونيوم، وهي مادة ذات صلابة عالية للغاية. إنه يتمتع بأداء ميكانيكي فائق ونطاق واسع جدًا من نقل الضوء، وغالبًا ما يستخدم في المجالات التي تتطلب خدوش سطحية عالية على المكونات البصرية. يستخدم على نطاق واسع في الأجهزة العسكرية بالأشعة تحت الحمراء، وتكنولوجيا الفضاء الساتلية، ومواد نوافذ الليزر عالية الكثافة للطيران المدني، والصناعة العسكرية، وما إلى ذلك، مثل النوافذ الشفافة، والواجهات، والنوافذ الإلكترونية البصرية، والألواح الواقية، والجيروسكوبات، والمحامل المقاومة للتآكل والمكونات الأخرى. المعدات الإلكترونية البصرية العسكرية، مثل القرون الكهروضوئية، وأجهزة التتبع الكهروضوئية، وأنظمة المراقبة بالأشعة تحت الحمراء، والصواري الكهروضوئية للغواصات، وما إلى ذلك.
نطاق نفاذية الأحجار الكريمة (Al2O3): 180 نانومتر إلى 4500 نانومتر
السيليكون (سي)
السيليكون هو مادة بصرية شائعة الاستخدام في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، والذي يستخدم على نطاق واسع في المعدات العسكرية، ومراقبة الأمن، وغيرها من المجالات. يتمتع نطاق النقل الخاص به بنفاذية جيدة من 3 إلى 5 ميكرون ويستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل الطيران والإلكترونيات والكهرباء والبناء والنقل والطاقة والكيماويات والمنسوجات والأغذية والصناعات الخفيفة والطبية والزراعة.
نطاق نفاذية السيليكون (Si): 1200 نانومتر إلى 7000 نانومتر
الجرمانيوم (قه)
الجرمانيوم هو مادة بصرية تعمل بالأشعة تحت الحمراء البعيدة شائعة الاستخدام ولها معامل انكسار بصري مرتفع جدًا. يتم استخدامه بشكل شائع في التصوير بالأشعة تحت الحمراء، والكشف عن درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، وخاصة في جائحة أوائل عام 2020، مما حفز بشكل كبير تطوير معدات التصوير بالأشعة تحت الحمراء والكشف عن درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. كما أصبح تطبيق المرشحات الضوئية الجرمانيوم (Ge) شائعًا على نطاق واسع.
نطاق نفاذية الجرمانيوم (Ge): 2000 نانومتر إلى 1400 نانومتر
