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光学性能
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2.1 折射率

       n 表示折射率,x表示光谱线或波长。

本手册中无色光学玻璃提供了表1中19条谱线的折射率是采用最小偏向角法测量得出。

测试设备:德国TRIOPTICS公司 SpectroMaster UV-VIS-IR 高精度折射率测试仪;

测试精度:紫外波段±3×10-6;可见光波段±2×10-6;近红外波段±5×10-6

样品要求:样品无肉眼可见条纹、气泡和结石,应力双折射1级。

若有特殊需要,我们还可提供波长253.65nm、289.36nm、296.73nm、312.57、nm334.10nm、388.86nm、508.58nm、1064.00nm、2058.09nm特征谱线的折射率的测试值。

在365.01nm~2325.42nm的光谱范围内,未列出波长的折射率,也可以按肖特公式(1)计算

              

              

式中:A0~A5计算常数;

           λ—波长,μm

           n—折射率(计算精度:可见波段±1×10-5

 表1

光谱线

光源

波长(nm

光谱线

光源

波长(nm

i

Hg

365.01

C

H

656.27

h

Hg

404.66

r

He

706.52

g

Hg

435.84

A

K

768.19

F

Cd

479.99

s

Cs

852.11

F

H

486.13

t

Hg

1013.98

e

Hg

546.07

Hg

1128.64

d

He

587.56

Hg

1529.58

D

Na

589.29

Hg

1970.09

He-Ne

He-Ne激光

632.80

Hg

2325.42

C

Cd

643.85

本手册中的低软化点玻璃(即:D-开头的玻璃)给出的相关谱线的折射率是在-25/H退火速率下的数据,手册中给出了d线折射率随冷却速度变化的βd,冷却速度s下的折射率nd可以通过公式(2)计算。

其他谱线的折射率随冷却速度的变化,如果需要我们也可提供。

      

2.2 中部色散和阿贝数

 

中部色散为nF-nC或nF-nC

阿贝数υd,υe是用于表示关于色散的性质的值,定义如下:


2.3 相对部分色散

 

相对部分色散一般用任意光谱线计算。如波长XY的相对部分色散按公式(5)表示:

 

数据表中按牌号给出了Pd,c、Pe,d、Pg,F和P'd,c'、P'e,d'、P'g,F'的值。

2.4 异常色散性

 

根据阿贝公式,大多数所谓正常玻璃,存在如下线性关系:

相对部分色散的偏离△PX,Y用如下公式表示:

 本手册中是以H-K6F4为基准,按公式(8)计算△Pg,F、△PF,ePC,t和△PC,s


 2.5 折射率的温度系数(dn/dt)

 

光学玻璃的折射率会受温度的影响而发生变化。折射率随温度的变化用折射率温度系数dn/dt来表示。折射率温度系数可用干燥空气中的相对折射率温度系数(dn/dt)rel. (101.3KPa)和真空中的绝对折射率温度系数(dn/dt) abs.表示。在-40~+80℃的温度范围内,温度间隔20℃提供一个测试数据。若客户有特殊需求,我们还能提供sCdF谱线的折射率温度系数,并可以将测试温度拓宽到160℃。

绝对折射率温度系数按公式(9)计算,空气的折射率温度系数dnair/dt见表2

 

 2  

温度范围

()

dnair/dt(10-6/)

t

C'

He-Ne

D

e

F'

g

-40~-20

-1.34

-1.35

-1.36

-1.36

-1.36

-1.37

-1.38

-20~0

-1.15

-1.16

-1.16

-1.16

-1.16

-1.17

-1.17

0~+20

-0.99

-1.00

-1.00

-1.00

-1.00

-1.01

-1.01

+20~+40

-0.86

-0.87

-0.87

-0.87

-0.87

-0.88

-0.88

+40~+60

-0.763

-0.77

-0.77

-0.77

-0.77

-0.77

-0.78

+60~+80

-0.67

-0.68

-0.68

-0.68

-0.68

-0.69

-0.69

  

 2.6 折射率温度系数的计算常数

 

手册中没有给出的绝对折射率温度系数,按公式(10)计算:

 

式中:n(λ,T0) —参考温度下的相对折射率;

          T0参考温度(20℃);

          T—目标温度(单位:℃);

          ΔT—温度TT0的差值;

          λ —真空中电磁波的波长(单位:μm);

          D0D1D2E0E1λTK与玻璃牌号有关的计算常数;

适用温度范围:–40~+80℃;

适用波长范围:0.365μm ~1.014 μm

 

2.7 应力光弹系数B

 

玻璃内部的应力会导致光学性能发生改变,产生双折射。光程差、玻璃内部应力与玻璃厚度的关系按公式(11)计算:

 

      δ=B∙d∙F……………………………………………(11)

式中: δ—光程差,nm

         d—玻璃厚度,cm

         F—应力,Pa

         B—应力光弹系数。

本手册中所列应力光弹系数的单位为:nm/cm/105Pa

 

2.8 内部透过率τ

 

内部透过率为不包含试样表面反射损失时的透过率,采用双样品单光束测试后计算得出。即分别测出两个不同厚度样品的透过率,通过计算得出。

测试设备:日立UH4150 UV-VIS-NIR分光光度计

测试精度:优于±0. 3 %

样品要求:气泡1级,条纹度B级。

手册里280~2400nm波长范围内10mm的内部透过率(τ10)按公式(12)计算出厚度等于这两个样品厚度差的内透过率。

……………………………(12)

式中: τ—10mm内部透过率;        

         d—样品厚度差d2-d1,其中d2 d1mm

         T1T2试样厚度为d1d2样品的透过率(含表面损失);

手册里给出了各牌号玻璃5mm10mm厚的不同波长的内透过率。


2.9 着色度 λ80(70)5

 

 

光学玻璃的短波透射光谱特性用着色度λ80(70)5表示,测试厚度10mm±0.1mm玻璃的透过率(含表面反射损失),分别以透过率80%5%对应的波长λ80λ5表示,以5nm为单位(将整数个位按23入、78入的原则确定)。例如:80%透过率对应的波长为357nm5%透过率对应的波长为324nm,玻璃的着色度λ805355/325,见图1

                     

图1

  

ne≥1.85时,由于玻璃的反射损失较大,着色度用透过率70%对应的波长λ70代替λ80,即λ705

着色度的变动范围一般在±10nm以内。如果客户有特殊要求,我们可以提供公差更小的材料。

 2.10 内透着色度λτ80/λτ5

     用10mm厚玻璃内透过率80%5%对应的波长λτ80λτ5简易表征玻璃的着色程度。


 




 

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