光学材料均匀性

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划光学材料均匀性　　技术资料　　资料　　翻译：袁晓曲　　资料26：光学玻璃的均匀性　　0.简介　　SCHOTT提供的加工过的光学玻璃，其均匀性可高达H5级。可实现的均匀性主要取决于玻璃型号和尺寸。大多数交付的光学玻璃的均匀性能达到H2级或更好。　　N－BK7就是一种高均匀性的玻璃，可进行大量生产，尺寸大于300mm，均匀性为H2甚至更好。　　N－BK7的尺寸如果小于150mm，大批量提供的产品甚至可以

2、达到H5级。　　1.均匀性定义　　光学玻璃最重要的性质之一就是材料折射率的空间均匀性极好。一般而言，人们能够从玻璃均匀性中区分材质折射率的整体或大范围均匀性以及小范围的偏离。条纹就是玻璃均匀性在空间上小范围的变化。小范围变化的范围大约是到2mm。　　但是，折射率空间上大范围的整体均匀性则覆盖了整块玻璃。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的

3、业务技能及个人素质的培训计划　　2.整体非均匀性的产生　　整体非均匀性的产生有3个原因：　　?熔炼工艺：光学玻璃采用连续熔炼工艺生产。熔炼过程中化学组分的梯度会导致折射率的非均匀性。梯度产生的原因是特殊组分的表面挥发和/或者与模具材料接触的部分熔化物发生了反应。由于连续熔炼和浇铸过程中的工艺控制，观察到的折射率只是一个时间函数。在不同时间从浇铸中得到的那些具有最高均匀性的玻璃，其折射率在时间上几乎不变。　　?由于热均衡导致的密度变化：密度变化取决于玻璃的热历史。在较高温度，实现均衡密度所用的时间小于较低的温度

4、。在转变温度Tg附近，不同温度实现的均衡密度是不同的。接近Tg温度时，不受控制的玻璃冷却将产生折射率的空间不均匀性。在光学玻璃生产中，连续的精密退火避免了这种不均匀性。为了避免热梯度，玻璃应从稍高于Tg温度的地方开始缓慢冷却。为了获得高均匀性，大尺寸光学玻璃的精密退火是一个非常花费时间的过程。?在冷却过程中由于温度梯度导致的永久性应力。　　3.均匀性的级别　　随着对折射率均匀性要求的不断增长，根据ISO标准10110第4部分目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其

5、的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　[5]节，玻璃的折射率均匀性可分为5级。单个部件的SCHOTT均匀性　　级别H1-H5包含在ISO的级别1到5中。SCHOTT使用ISO标准中的0级和1级来描述变化公差。变化公差是从一片到另一片的折射率变化。表1给出了均匀性级别的概要性描述。　　表1：均匀性级别　　根据下列公司，光学元件内部的折射率差异会导致通过玻璃块的波阵面的变形：　　?s??d???n

6、　　?　　?s是波阵面偏移，d是玻璃厚度，?n是玻璃内最大和最小折射率的变化。例如，一个平面波通过厚度为50mm的H2级平面玻璃时，最大变形为50mm*10*10-6=500nm。同样厚度的H5级玻璃产生的最大波阵面变形是50nm。　　4.测试方法　　有两种方法可以测量光学玻璃的非均匀性：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人

7、素质的培训计划　　?积分法，采用干涉测量法测积分，最好是相位测量干涉测量法。由于可以直接测量进入的波阵面的变形，这是最优选的方法。均匀性可以通过对玻璃样品内的光路积分进行评估。因此，不能探测光束方向上折射率的线性梯度。为了减少玻璃样品的表面不规则性，玻璃样品放臵于板上的两个夹层油之间，板接触浸入油，或者样品在不同的方向上进行抛光和测量，以避免表面影响。这两种方法SCHOTT都在使用。　　?统计法。从待检测的玻璃板中切割几个分散的样品。使用双缝干涉计检测这些样品的折射率差异。SCHOTT也使用这种方法，其解释见

8、[6]。　　5.Direct100型Fizeau干涉仪　　美因茨的SCHOTT使用蔡司的Direct100型Fizeau干涉仪测量均匀性，最大孔径为508mm。采用不同的干涉仪可能实现600mm的测量孔径，精确度小一点。Direct100型的装备图解总貌见图1。　　该装备包括一个He-Ne激光源和一个大型准直仪，它把激光束转化为全孔径。这种校准过的平行的光束通过一个部分反射的Fizeau板。部分光线