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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20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~14μm范围内任一谱线折射率的测试值。

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

Nd 激光

1064.00

d

He

587.56

Hg

1128.64

D

Na

589.29

Hg

1529.58

He-Ne

He-Ne 激光

632.80

Hg

1970.09

C

Cd

643.85

        Hg

2325.42

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-30/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X和Y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-60℃~+160℃的温度范围内,温度间隔20℃提供一个测试数据。

    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

 

 

 2.6 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:10-12/Pa,测试波长:1550nm

 

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λ80和λ5表示,以5nm为单位(将整数个位按2舍3入、7舍8入的原则确定)。例如:80%透过率对应的波长为357nm,5%透过率对应的波长为324nm,玻璃的着色度λ805为355/325,见图1。

                     

图1

  

当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%和5%对应的波长λτ80、λτ5简易表征玻璃的着色程度。

 2.11 过度曝光指数△λ

       “过度曝光”是指由阳光或紫外线长时间照射引起的光学玻璃透过率变化。按照JOGIS04-2005光学玻璃过度曝光测量方法进行测试。将30mm×12.5mm×10mm的两大面抛光的样品,在曝光前测试透过率80%对应的透射波长λ,然后将样品固定在曝光装置的样品支架上,打开汞灯照射,使样品在100°C±5℃旋转4小时,然后避光、室温保存,在24小时内测试波长λ所对应的透过率。前、后透过率之差Δλ即为过度曝光指数。

过度曝光指数Δλ以百分数表示,精确到小数点后1位。




 




 

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