紫外光學材料

對於一種透明材料來說，對特定波長不能有原子共振吸收。紫外光學材料對於折射光學來說，找到適合紫外透明材料的難點是短波上帶來的高能光子問題。

基本介紹

• 中文名：紫外光學材料
• 屬性：紫外光學
• 性質：材料
• 其衰減按照：Beer-Lambert法則指數式進行

內容簡介

紫外線輻射穿過一定厚度材料時，幾乎沒有材料能有足夠大的能帶隙來避免吸收，其衰減按照Beer-Lambert法則指數式進行：

I=I0e

α是每單位長度的吸收係數；L是材料的總長。材料越厚，衰減越嚴重。

對於紫外吸收係數高的材料，當紫外光子量足夠強時，材料化學結構則發生改變或物質電離成原子，引起負感效應，其透射降低，襯底材料顏色變化。

材料的選擇是光學系統設計面臨的首要問題，而系統的工作波長是材料選擇的首要因素。大多數材料存在明顯的截止波長，並與材料的類型和純度有關。

折射波段

紫外材料的折射率不高，許多材料（特別是氟化物）很難加工，並具有吸濕性，所以在加工和裝配時，需要防止濕氣對光學材料的損害。很多類型的材料暴露在短波紫外波段（小於320nm左右）會受到損害，玻璃將變暗，塑膠將變黃和出現裂紋。

材料選擇

在材料選擇方面，成本也是主要考慮的因素。最大的頻寬往往意味著更獨特和更昂貴的材料，其昂貴的成本源自材料本身和拋光的難度。所有紫外光學次阿里必須通過傳統拋光，但是更易碎和柔軟的材料需要軟封裝以避免刮碰。如果強紫外光源或雷射一起工作，則需要考慮其損壞閥值和耐久性。材料耐久性直接與光學壽命有關。紫外光學材料選擇應考慮一系列光學性能和理化性能，光學性能指標有光譜透射比以及其隨溫度的變化、折射率和色散及隨溫度變化；理化性能指標有機械強度、硬度、密度、熱導率和熱膨脹係數、比熱、彈性模量、軟化溫度和熔點、抗腐蝕/防潮解能力等；衡量其質量的常用指標有折射率、色散係數、光學均勻性、應力雙折射、條紋度、氣泡度、光吸收係數和耐輻射性能等。