光学玻璃是一种用于光学领域的玻璃材料,它可以改变光的传播方向、位相和强度,也可以改变光的相对光谱分布。光学玻璃有很多种类,根据不同的性能和应用,可以分为无色光学玻璃、有色光学玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射光学玻璃、光学石英玻璃等。光学玻璃可以用于制造各种光学仪器和机械系统中的透镜、棱镜、反射镜、窗口等元件,是光电技术产业的基础和重要组成部分。
无色光学玻璃是最常用的一种光学玻璃,它在可见区和近红外区具有高透过率和无选择吸收着色的特点。无色光学玻璃按照折射率和色散的不同,可以分为冕类和火石类两大类,每一类又可以细分为若干种。冕类玻璃的折射率和色散都较小,多用作凸透镜;火石类玻璃的折射率和色散都较大,多用作凹透镜。无色光学玻璃的化学成分主要是硼硅酸盐、铝硅酸盐、无碱硼硅酸盐和铅钾硅酸盐等体系。无色光学玻璃可以用于制造望远镜、显微镜、照相机等的透镜、棱镜、反射镜等。
有色光学玻璃又称滤光玻璃,它对某些波长的光具有特定的吸收或透过性能,可以改变光的颜色或强度。有色光学玻璃按照光谱特性,可以分为选择性吸收型、截止型和中性灰三类;按照着色机理,可以分为离子着色、金属胶体着色和硫硒化物着色三类。有色光学玻璃的化学成分主要是添加了染料或微粒的硼硅酸盐或铝硅酸盐等体系。有色光学玻璃可以用于制造滤光器,用于调节或控制不同波长或颜色的光线。
耐辐射光学玻璃是一种在一定的γ射线或X射线辐射下,可见区透过率变化较小的光学玻璃。它的品种和牌号与无色光学玻璃相同,但是在其化学成分中添加了少量的二氧化铈来消除高能辐射在玻璃中形成的色心,使这种玻璃在受辐射后不会变暗或变色。耐辐射光学玻璃可以用于制造高能辐射下的光学仪器和窥视窗口,如核反应堆、核医学、核物理实验等领域。
防辐射光学玻璃是一种对γ射线和X射线有较大吸收能力的光学玻璃,可以用于屏蔽和保护人员和设备免受辐射的危害。它的化学成分主要是含有高含量的铅或钡的硼硅酸盐或磷酸盐等体系。当γ射线或X射线进入防辐射玻璃时,由于玻璃内部产生光电效应、正负电子对产生、激发态和自由态电子产生等过程,使射入的γ射线或X射线能量减小,穿透力下降,起到了防护作用。防辐射光学玻璃可以用于制造核工业、医学、工业检测等领域的屏蔽和窥视窗口。
光学石英玻璃是一种以二氧化硅为主要成分的光学玻璃,它具有耐高温、膨胀系数低、机械强度高、化学性能好等特点,同时在紫外、可见和红外区都有很高的透过率。光学石英玻璃按照纯度和结晶程度,可以分为天然晶体石英、人造晶体石英、融融石英和合成石英四种。光学石英玻璃可以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,如激光器、太阳能电池、半导体器件、液晶显示器等领域。
除了上述几种常见的光学玻璃外,还有一些特殊的光学玻璃,如激光玻璃、声光玻璃、电光玻璃、变色玻璃等,它们具有一些特殊的功能或性能,可以用于实现某些特定的光学效果或应用。激光玻璃是一种可以被激发并产生激光输出的玻璃,它通常含有稀土元素或过渡金属元素作为掺杂剂,可以用于制造固体激光器。声光玻璃是一种在超声波作用下产生双折射的玻璃,它可以用于实现声光调制、偏振变换、频移等效果。电光玻璃是一种在外电场作用下产生双折射的玻璃,它可以用于实现电光调制、偏振变换、相位变换等效果。