Оптические материалы

Версия 13:46, 28 января 2013

Оптические материалы

Оптические материалы — природные и синтетические материалы, монокристаллы, стёкла (оптическое стекло, фотоситаллы), поликристаллические (Прозрачные керамические материалы), полимерные (Органическое стекло) и другие материалы, прозрачные в том или иной мере для электромагнитных волн.

Их используют для производства оптических элементов, работающих в ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной областях спектра. В качестве оптических материалов иногда выступают оптические среды, некоторые полимеры, плёнки, воздух, газы, жидкости и другие вещества, пропускающие оптическое излучение.

Силикатные стёкла

Самым древним и известным оптическим материалом является обычное стекло, представляющие собой смесь диоксида кремния и других веществ. Развитие технологии и ужесточение требований по мере роста совершенства оптических приборов привели к созданию особого класса технических стёкол — оптического стекла.

Кварцевое стекло

Переплавляя чистый диоксид кремния (например, горный хрусталь), получают так называемое кварцевое стекло. Оно обладает большим показателем химической устойчивости, относительно других стекол, и крайне низким коэффициентом линейного расширения относительно высокой температурой плавления (1713–1728 °C). В силу чего стало возможно построение оптических систем, работающих в более широком диапазоне температур и агрессивных сред.

Органические стёкла

Основным поводом к созданию искусственного заменителя — органического стекла, стало отсутствие в пору его разработки (1930-е годы) материалов, соответствующих для авиации— прозрачных, но лишённых хрупкости, достаточно прочных и гибких — этими качествами и был наделён данный синтетический полимер. В наши дни органическое стекло уже не соответствует всем требованиям, предъявляемыми авиацией, ни, тем более — космонавтикой, однако на смену ему пришли другие виды пластиков и новые модификации «обычного» стекла (наделённые повышенной отражательной способностью, термостойкие и прочные).

Кремний

Рентгеновские линзы

Природные свойства кремния позволили создать новый тип фокусирующих систем для волн рентгеновского диапазона. Для создания таких систем применяют контролируемое формирование периодического массива пор в процессе глубокого фотоанодного травления кремния. в ИПТМ РАН были разработаны способы управления формой пор. В ходе чего были созданы матрицы параболических короткофокусных рентгеновских линз и элементов трехмерных фотонных кристаллов на основе кремния.