选用红外光学玻璃镜片时,需要考虑以下几个关键因素:
波长范围:不同的红外光学玻璃镜片适用于不同的波长范围。例如,锗(Ge)适用于2-14微米的中红外波段,硅(Si)适用于1-7微米的中红外波段,硒化锌(ZnSe)适用于0.6-18微米的中红外和长波红外波段,硫化锌(ZnS)适用于0.4-12微米的中红外和长波红外波段。选择合适的波长范围可以让镜片在特定应用中的性能表现。
透过率和反射率:红外光学玻璃镜片的透过率和反射率直接影响其光学性能。高透过率和低反射率的镜片可以增加系统的整体透光效率。例如,抗反射涂层可以减少镜片表面的反射,增加光的透射率。
机械性能和环境适应性:镜片的机械性能和环境适应性也是选择时需要考虑的因素。例如,锗具有高密度和高硬度,能够在宽温度范围内稳定工作,但重量较大且成本高;硫化锌具有好的机械性能和环境适应性,适用于各种光学系统。
成本和可用性:不同材料的成本和可用性也会影响选择。例如,锗和硒化锌虽然性能好,但价格高;硅和硫化锌则价格相对低,且易于获取。
具体应用场景中的选择建议:
红外成像系统:可以选择锗或硫化锌镜片,因为它们在中红外波段具有高的透过率和好的机械性能。
高功率激光系统:硒化锌是一个不错的选择,因为它在长波红外波段具有高透过率和低吸收率。
光谱仪和激光系统:氟化镁(MgF2)和氟化钙(CaF2)适用于短波到中红外波段,具有好的耐化学性和机械稳定性。