Оптическое стекло

Оптическое стекло

Опти́ческое стекло́ — (оптические материалы) стекло специального состава, используемое для изготовления различных оптических систем.

Специальные оптические стёкла изготавливается на основе группы неорганических, оксидных нанопорошковых прозрачных керамических материалов, органических, минералоорганических стекол и др. материалов. Отдельные сорта характеризуются избирательной прозрачностью к разным лучам видимого и невидимого участков спектра света, особой прозрачностью и другими специальными свойствами (например, разной твёрдостью, упругостью, биологической совместимосью). Особые требования предъявляют к стеклам для изготовления контактных линз, кремниевых оптических стекол, апохроматов, линз для ИК-лучей, рентгеновского излучения и т.д.

Создание специальной отрасли - производства оптического стекла

Для обработки оптического стекла используют специальное оборудование и технологии. В силу исключительно высоких требований, предъявляемых к качеству изображения, расширения области применения оптических устройств, возникла необходимость в изготовлении широкого ассортимента специальных сортов стёкол, различных по свойствам и составу. Оптическое стекло в отличие от обыкновенного должно обладать особенно высокой прозрачностью, чистотой, однородностью, заданным коэффициентом преломления, в нужных случаях — избирательной прозрачностью к определённым спектрам длин волн (например, в приборх ночного видения - прозрачность к ИК-излучению, в фильтрах, покрытия в апохроматах и т.д.). Выполнение этих требований значительно изменяет его химический состав, применяет совершенную технологию изготовления и обработку оптических стекол, позволяющую их изготовление. Состав оптического стекла на базе оптических неорганических материалов как оксид кремния (SiO₂), сода, борная кислота, соли бария, оксид свинца, фториды, оксид германия, оптических органических материалов — материалы полиметилметакрилата (ПММА), минералоорганических оптических стекол позволяет улучшать оптические возможности оптических систем с дополнительными новыми свойствами.

Виды оптического стекла

Оптические стёкла делятся на:

• Стёкла из неорганических материалов (Неорганическое стекло);
• Стёкла из органических материалов (Органическое стекло);
• Стёкла из минералоорганических материалов.(Минералоорганическое стекло)

Оптические стёкла из неорганических материалов

Кварцевое стекло

Плоско-выпуклая линза

Линзы, получаемые из оптического кварцевого стекла, обладают рядом дополнительных оптических свойств, необходимых для специальных, прецизионных оптических систем, по сравнению с основной группой линз из природного кварца, применяемых в области видимого участка электромагнитного спектра и отличаются:

• Наименьшим среди стёкол на основе SiO₂ показателем преломления (n_D = 1,4584) и наибольшим светопропусканием, особенно для ультрафиолетовых лучей.
• Высокой термической стойкость, коэффициент линейного термического расширения менее 1·10^-6 К^-1 (в диапазоне температур от 20 до 1400°С).
• Температурой размягчения кварцевого стекла — 1400°C.
• Как хороший диэлектрик — удельная электрическая проводимость при 20 °С — 10⁻¹⁴ — 10⁻¹⁶ Ом^-1·м^-1, тангенс угла диэлектрических потерь при температуре 20 °C и частоте 10⁶ Гц — 0,0025—0,0006.

Стёкла из кремния

‎

‎

Линза из кремния для преломления Х-лучей

В настоящее время в производстве изготовления различных стекол используются современные технологии получения и обработки. Применение новых абразивных в том чисое алмазных инструментов, специальных паст при шлифовании, суперфинише и полировки дало возможность наладить производство твёрдых и сверхтвёрдых оптических стекол, сочетающих сверхвысокую изотропию, низкую дисперсию с самым высоким значением коэффициента преломления (например, стёкла, линзы, зеркала из кремния, в диапазоне длин волн 1—7 мкм имеют показатель преломления n_D = 3,49!, созданы параболические линзы из кремния, преломляющие и фокусирующие Х-лучи — Оптические элементы из кремния).

Оптические стёкла из кремния имеют:

• сверхвысокую изотропию;
• низкую дисперсию;
• самый большой с абсолютным значением коэффициент преломления n_D=3,49 !;
• прозрачные в ИК области 2 мм - 760 нм шкалы электромагнитных волн;
• стойкость работы в зоне Х-излучения;
• возможность сохранять свои свойства и характеристики в течение длительного времени при возможном воздействии внешних факторов (механических, климатических, лучевых, химических, бактериологических и т.п.);
• высокую плотность = 2,33 г/см3.
• биологическую совместимость для медицинского применения (биостекло).

Стёкла из германия

Германий в виде диоксида GeO₂ находит широкое применение в изготовлении оптических устройств как линз, объективов и др., применяемых в оптической промышленности.

Свойства оптического стекла из GeO₂

• Коэффициент преломления n=1.7;
• Дополнительно высокая прозрачность к ИК-лучам света;
• Низкая дисперсия;
• Высокая твёрдость.

Это делают его полезным как оптический материал для изготовления широкоугольных объективов, применения линз в оптическом микроскопе.

Составы на основе диоксида кремния и диоксида германия ("кварц-германий") используется как оптический материал для оптоволокон и оптических волноводов.

Правильная дозировка примесей диоксида германия с элементами кварца, кремниевыми составляющими и др. при приготовлении шихты при стекловарении позволяет точно контролировать и регулировать величину коэффициента преломления линз. Например, очки из кварца-германия имеют более низкую вязкость и более высокий преломляющий коэффициент, нежели чем очки из чистого кварца.

В оптоволоконном производстве Германий сейчас заменяет титан как примесь кварца для волокна из кварца, устраняя потребность в последующей термообработке, которая делает волокна ломкими.

Ситалловые оптические стекла

Ситалловые оптические стекла получают на основе стекол системы Li₂O-Al₂O₃-SiO₂ со светочувствительными добавками (соединения Аu, Ag, Сu), которые под действием УФ облучения и дальнейшей тепловой обработки стекла способствуют при варке стекла формировать структуру с мелкокристаллической фазой в силу избирательной кристаллизации. Благодаря чему получены оптические материалы ситаллы, наделённые широким диапазоном характеристик стекломатериалов. Они находят применение в микроэлектронике, в оптике, ракетной и космической технике, полиграфии как светочувствительные материалы (например, для изготовления оптических печатных плат, в качестве светофильтров), строительстве и т.д.

Прозрачные керамические материалы

Прозрачные керамические линзы — получаемые на базе нанопорошковых светопрозрачные керамических материалов на основе нанопорошков, формируемых с кубической симметрией расположения атомов и межкристаллитными границами в процессе высокотемпературного прессования с плотностью, близкой к монокристаллам данных соединений и обладающие минимальным рассеянием прходящих световых лучей, высокой прозрачностью в зоне коротких и других длин электромагнитных волн, твёрдостью, дисперстностью, с коэффициентом преломления n = 2,08.(CASIO EXILIM EX-S100 и CASIO EXILIM EX-S500)

Состав и свойства стекла

Оптические натриево-силикатные стекла носят общее название кро́нов. Стекло, изготовленное с добавлением фосфорного ангидрида, называется фосфорным кроном, борного ангидрида — боро-силикатным кроном и т. д. Оптическое стекло, в состав которого входит свинец, называется фли́нтом; при его содержании до 50 % — лёгким, а свыше 50 % — тяжёлым флинтом. Флинт имеет больший показатель преломления, чем крон.

Эти два типа стекол наиболее ходовые при изготовлении оптических устройств, например, объективов для уменьшения хроматические аберрации, работающих в диапазоне длин волн видимого спектра света. Положительные линзы (которые в центре толще, чем по краям) изготавливаются из крона, отрицательные — из флинта. При разработке оптического прибора для каждой линзы подбирается определённый сорт оптического стекла по каталогу предприятия-изготовителя. На рисунке приведена Диаграмма Аббе для наиболее распространённых видов стекол, в координатах зависимость показателя преломления (nD) от коэф. дисперсии света (vD). См. также диаграмма Аббе nd (Vd) - Schott 2000 от ЛОМО [Файл:Dispersionskurven.PNG|thumb|upright=1.8|Abhängigkeit des Brechungsindex von der Wellenlänge für einige optische Glassorten.]]

Glasart	Schott	Hoya	Corning	Brechungsindex nd
Quarzglas				1,46
Fluor-Kronglas	N-FK51A	–	–	1,49
Kronglas	N-K5	C5	–	1,52
Borosilikat-Kronglas	N-BK7	BSC7	BSC B16-64	1,52
ZERODUR®				1,54
Barium-Kronglas	N-BaK4	–	–	1,57
Leichtflintglas	LF5	FL5	–	1,58
Schwerkronglas	N-SK4	BaCD4	–	1,61
Flintglas	F2	–	–	1,62
Schwerflintglas	N-SF10	–	FeD D28-28	1,73
Schwerflintglas	SF6	FD6	FeD E05-25	1,81
Lanthan-Schwerflintglas	N-LaSF9	TaFD9	–	1,85

Диаграммы Аббе

ЛК - лёгкий крон, ФК - фосфатный крон, ТФК - тяжелый фосфатный крон, К - крон, БК - баритовый крон, ТК - тяжелый крон, СТК -сверхтяжелый крон, КФ - кронфлинт, ЛФ - легкий флинт, Ф - флинт, БФ - баритовый флинт, ТБФ - тяжелый баритовый флинт, ТФ - тяжелый флинт, СТФ - сверхтяжелый флинт, ОК -особый крон, ОФ - особый флинт.

Диаграмма Аббе для оптических стёкол

Влияние компонентов стекла на число Aббе, для некоторых основных типов стекла

На диаграмме Аббе приведены сведения о показателе преломления разных типов стекла (красные точки). Стёкла характеризованы с помощью (Schott Glass letter-number code), отражающего их состав и положение на диаграмме компонент, и число Аббе (Abbe number) определённых "основных" классов стекла. См. также подробную статью en:Abbe number, а также ru:Низкодисперсионное стекло

В настоящее время для уменьшения хроматических аберраций применяются многослойное просветляющие покрытия поверхностей линз тонкими плёнками оптических материалов с более высоким коэффициентом преломления. Например, изготовление объективов — апохроматов. Что важно при переходе на многолинзовые зум-объективы и в оптических системах, работающих в телескопах, в научных целях, для съёмок в областях: видимого, ультрафиолетового спектра, в зоне ИК- и УФ-излучения, Х-излучения и которые рассчитываются, соответственно, для диапазонов длин волн, где они применяются. В этом отношении оптические стёкла из кремния, кварца в настоящее получают широкое применение, т.к. они обладают самыми высокими и низкими коэффициентами преломлением) лучей света: кремниевые линзы с n_D = 3,49!, кварцевые — с n_D = 1,459, прозрачностью, твёрдостью, изотропностью и др. Т.е. применение просветляющих покрытий и специальных сортов стекла позволяют изготавливать высококачественную оптическую продукцию.

Показатель преломления

Основные свойства оптического стекла характеризуются коэффициентом преломления, средней дисперсией и коэффициентом дисперсии. В отдельных случаях для характеристики оптических стёкол используется частные дисперсии и относительные частные дисперсии.

Ранее (со времён Шотта и Аббе), и до недавнего времени, для характеристики оптических стёкол использовался коэффициент преломления $~n_D$, определяемый для жёлтой спектральной D -линии натрия (λ=589.3 нм).

Однако, это не одиночная линия, а пара (так называемый, "натриевый дублет"), что не могло не сказаться на точности измерений, поэтому сейчас в качестве главного коэффициента преломления ($~n_\lambda$) стали принимать его значение либо для жёлтой d-линии гелия с λ=587,56нм , либо для жёлто-зелёной e -линии ртути с λ=546,07нм . Первый ($~n_d$) используется такими производителями Schott, Hoya, Ohara и др., второй ($~n_e$), в частности, принят в документации российских производителей.

В настоящее время достигнутые пределы значений $~n_d$ промышленных оптических стёкол составляют примерно 1,43 - 2,08.

Показатель преломления n_D для оптических стекол прозрачных для ИК-излучения, УФ-лучей, Х-излучения имеют свои значения и определяется в зависимости от дополнительных особых свойств оптического стекла. Например, линии спектра c λ=1—7 мкм для кремниевых оптических стекол имеют n_D = 3,49!

Допустимое отклонение зависит от категории оптического стекла и нормируется величиной ±(3-20)×10^-4

Средняя дисперсия

Средняя дисперсия — определяется как разность показателей преломления n_F для синей линии спектра λ=488.1 нм и n_C для красной линии спектра с λ=656.3 нм; Величина средней дисперсии представляется как (n_F-n_C)×10⁵ и лежит в диапазоне 639-3178, с допустимым отклонением ±(3-20)×10^-5.

Коэффициент дисперсии

Коэффициент дисперсии (число Аббе, $~\nu_\lambda$) — задаётся отношением разности показателя преломления $~n_\lambda$ без единицы к средней дисперсии.
Ранее определялось выражением, включающим показатель преломления $~n_D$ для жёлтой спектральной линии натрия.

$\nu_D=\frac{n_D - 1}{n_F - n_C}$

В настоящее время основными вариантами коэффициента дисперсии являются, либо

$\nu_d=\frac{n_d - 1}{n_F - n_C}$

либо

$\nu_e=\frac{n_e - 1}{n_{F'} - n_{C'}}$

где средняя дисперсия определяется, как разность показателей преломления для голубой (F' ) и красной (C' ) линий кадмия.

В настоящее время значения $~\nu_d$ для промышленных оптических стёкол находятся в пределах от 17 до 95.

Частные дисперсии и относительные частные дисперсии

Частные дисперсии – это разности $~n_{\lambda_4}-n_{\lambda_5}$ двух значений показателя преломления при некоторых произвольно выбранных длинах волн $~\lambda_4$ и $~\lambda_5$, не совпадающих с длинами волн $~\lambda_2$ и $~\lambda_3$, выбранными для расчёта средней дисперсии (и как правило, с более узким спектральным интервалом).

Относительные частные дисперсии $~P_{{\lambda_4}{\lambda_5}}$ – это отношения частных дисперсий к средней дисперсии.

$P_{{\lambda_4}{\lambda_5}}=\frac{n_{\lambda_4} - n_{\lambda_5}}{n_{\lambda_2} - n_{\lambda_2}}$

Хотя, для большинства оптических стёкол зависимость относительных частных дисперсий от коэффициента средней дисперсии (чиса Аббе) близка к линейной, однако, зависимость показателя преломления оптического материала, от длины волны света, представляет из себя сложную кривую. Форма этой кривой определяется параметрами конкретного материала и будет различной для разных типов оптических стёкол. Таким образом, частные дисперсии и относительные частные дисперсии служат для детализации зависимости изменений показателя преломления стекла от изменений длины волны.

Такая детализация необходима при расчёте высококачественных ахроматических и апохроматических компонентов, поскольку учёт хода относительных дисперсий, на этапе выбора стёкол, позволяет в дальнейшем значительно уменьшить вторичный спектр. Так как, в общем случае, величина вторичного спектра пропорциональна отношению разности частных дисперсий выбранной пары стёкол к разности показателей средних дисперсий этих стёкол.

$\Delta s=f'\frac{P_1 - P_2}{\nu_1 - \nu_2}$

где: $~P_1$ и $~P_2$ - относительные частные дисперсии; $~\nu_1$ и $~\nu_2$ - коэффициенты средней дисперсии; $~f'$ -фокусное расстояние объектива.

Для практики наиболее важны - частная дисперсия для синего участка спектра $~n_g-n_F$ или $~n_g-n_{F'}$ (где $~n_g$ - коэффициент преломления для фиолетовой g-линии ртути) и соответствующая ей относительная частная дисперсия $~P_{gF}$ (или $~P_{gF'}$), поскольку в пределах именно этого участка коэффициент преломления материалов изменяется с длиной волны наиболее значительно.

Коэффициент поглощения света и диапазон прозрачности

В области прозрачности оптических стёкол (кроме специальных видов цветных стёкол) коэффициент поглощения не более 0.2-3 %.

Glasart	SiO2	Al2O3	Na2O	K2O	CaO	P2O5	B2O3	PbO	BaO	Li2O	TiO2	ZrO2	ZnO	MgO	Transmissionsbereich
Quarzglas	100														200...2000 nm
Borosilikatglas	80	3	4	0,5			12,5								350...2000 nm
Kronglas (K)	73	2	5	17	3										350...2000 nm
Borosilikat-Kronglas (BK7)	70		8,4	8,4			10		2,5						350...2300 nm
Flintglas (F)	62		6	8				24							400...2500 nm
ZERODUR®	55,4	25,4	0,2	0,6		7,2				3,7	2,3	1,8	1,6	1	400...2700 nm
Schwerflintglas (SF6)	27,3			1,5				71							380...2500 nm

Специальные («особые») стёкла

Отклонения относительных частных дисперсий некоторых оптических стёкол и кристаллов (CaF₂ и BaF₂) от «нормальной прямой»

Кроме того, существуют, так называемые, «особые» стёкла, или стёкла с «особым ходом частных дисперсий». Большинство из них относятся к двум типам объединённым собирательными терминами «ланг-кроны» (кроны с увеличенными относительными частными дисперсиями) и «курц-флинты» (флинты с уменьшенными частными дисперсиями). Эти наименования, происходящие от немецких слов lang (длинный) и kurz (короткий), весьма условны, и для большинства «особых» стёкол не связаны напрямую с особенностями химического состава и/или структуры.

В современных каталогах оптических стёкол, для отображения «особых» характеристик, используются графики (диаграммы) зависимости относительных частных дисперсий от коэффициента средней дисперсии (например, $~P_{gF}$ от $~\nu_d$ в каталоге Schott). На этих графиках оптические стёкла располагаются вдоль, так называемой, «нормальной прямой», непосредственно на которой находятся стёкла с линейной зависимостью $~P_{gF}$ от $~\nu_d$.

При этом, стёкла с незначительным отклонением хода частных дисперсий ($~\Delta\nu_{\lambda_1}\le 3$), и находящиеся вблизи нормальной прямой, принято называть «нормальными», а расположенные на бо́льшем удалении (имеющие бо́льшее отклонение хода частных дисперсий) - «особыми» («abnormal»).

Диаграмма «относительная частная дисперсия – коэффициент дисперсии», так же, была предложена Эрнстом Аббе, однако, в избежании путаницы, её не принято называть именем автора.

Из стёкол относящихся к первому из типов (ланг-кроны) следует отметить, так называемые, низкодисперсные стёкла, различные по составу, но отличающиеся, как высокими значениями коэффициента средней дисперсии, так и высоким значением относительной частной дисперсии (то есть, значительным отклонением хода частных дисперсий от «нормального»).

Группа «курц-флинтов» так же объединяет различные по составу стёкла. В частности, под это определение подпадают практически всё Шоттовские стёкла типов LaK, LaF, LaSF, а так же российские СТК и ТБФ с высоким содержанием окиси лантана. Причём, отклонения особых флинтов от «нормальной прямой», как правило, невелики.

«Особые» флинты с повышенными значениями относительной частной дисперсии (ланг-флинты) - это, как правило, либо тяжёлые и сверхтяжёлые флинты с максимальным содержанием окиси свинца, либо титановые флинты с высоким содержанием окиси титана.

Свойства стёкол

Таблица основных характеристик оптических стекол

Свойства и единицы измерения	Неорганическое стекло (Оксидные — кроны (силикатные, кварцевое, германатные, фосфатные, боратные)	Неорганическое стекло (стёкла и плосковыпуклые линзы на базе однородного кремния, прозрачные для инфракрасного излучения, стойкие к Х-излучению).	Неорганическое стекло (оптическое ситалловое)	Органическое стекло(на базе полиметилметакрилата (ПММА) (синтетического полимера метилметакрилата).	Минералоорганическое стекло (на базе кремний-органического или кремний-фторорганического полимера силикона и гидрофильного полимера гидрогеля)
Плотность (г/куб.см)	2,52	2,33	2,53	1,19	1,19
Нормируемая длина волны (λ нм, мкм)	488.1 - 656.3 нм	1 - 7 мкм	1 - 7 мкм	488.1 - 656.3 нм	488.1 - 656.3 нм
Средний Коэфф. преломл. (nD)	~1,52	~3,44	~1,554	~1,45	~1,4
Прозрачность (поглощение) света в (%)	97 - 99	до 80	93 - 95	92 - 93	91 - 92

Производство неорганического оптического стекла

Для получения цветного стекла в состав белого стекла при варке вводят вещества, содержащие медь, золото, селен и др.

Варка оптического стекла производится из шихты в специальных огнеупорных горшках, помещаемых в стекловаренную печь. В составе шихты может быть до 40 % стеклобоя того же состава, что и варящееся стекло. Процесс варки длится около 24 часов. Нагрев производится, как правило, с помощью водородных горелок, при этом температура в печи достигает 1500 °C. В процессе варки стекломассу непрерывно перемешивают керамической мешалкой для достижения однородного состояния и несколько раз берут пробу для контроля качества. Одним из этапов варки является осветление. На этом этапе в стекломассе выделяется большое количество газов из веществ-осветлителей, добавляемых в шихту. Образующиеся крупные пузыри быстро поднимаются к поверхности, захватывая по пути более мелкие, которые в любом случае образуются при варке. По окончании плавки стекла горшок извлекается из печи и подвергается замедленному охлаждению, длящемуся 6-8 дней. Вследствие неравномерности остывания массы в ней образуются натяжения, которые вызывают растрескивание стекла на большое количество кусков.

После остывания куски стекла сортируются по размерам и качеству, затем годные отправляются для дальнейшей обработки. В целях сокращения времени на механическую обработку оптические детали изготавливаются не из обычных кусков стекла, полученных после варки, и из специальных прессованных плиток или заготовок. Во избежание натяжений, вызываемых неравномерным охлаждением массы, полученные таким способом заготовки нагревают до 500 °C и затем подвергаются исключительно медленному охлаждению в электрических печах, так называемому отжигу. Если при этом температура упадет резко, в стекле возникнут натяжения, которые приведут к появлению анизотропии. Также может образоваться вторичная мошка.

После отжига получившуюся заготовку исследуют с помощью оптичеких приборов контроля качества и составляют карту дефектов, на которой указывают размеры, местоположение и характер пороков стекла.

Обработка оптического неорганического стекла

Обычно, руководствуясь картой дефектов, заготовку распиливают алмазными пилами на более мелкие прямоугольные или вырезают из нее цилиндры с помощью круговых пил. Получающимся заготовкам стараются придать форму, максимально приближенную к форме будущего оптического изделия с небольшим запасом. Также достаточно часто прямоугольные заготовки нагревают до состояния пластической деформации и прессованием получают из них изделия формы, близкой к требуемой. Затем эти заготовки закрепляют в блоки (как правило, из гипса) и шлифуют. Шлифование включает в себя несколько стадий; на каждой из последующей используют все все более мелкие абразивные зерна. После каждой стадии шлифования стекло промывают. После того, как стекло отполировано, его форму контролируют и затем заготовку полируют. Полирование стекла является длительным физико-химическим процессом, который длится до 3-х суток. После полирования получается готовая рабочая поверхность изделия, готовая к использованию. Эту поверхность защищают, извлекают заготовку из блока и вновь собирают блок, но заготовки крепят другой стороной кверху и аналогично шлифуют и полируют другие рабочие поверхности.

Дефекты оптического неорганического стекла

К оптическому стеклу предъявляют повышенные требования по однородности и изотропности. Пороки стекла возникают в реальных условиях производства (варки) стёкол, вследствие ограниченного времени на установление равновесия в стекломассе, слишком быстрого охлаждения и т.д.

Стекло, предназначенное для ответственных оптических элементов, требует чистых сырьевых компонентов, специальных приёмов варки и охлаждения. Так, стекло для заготовок крупнейших зеркал оптических телескопов охлаждают многие месяцы, для снятия внутренних напряжений.

Оптические стёкла ситалловые

Оптическое стекло на базе фотоситаллов получают на основе стекол системы Li₂O-Al₂O₃-SiO₂ со светочувствительными добавками (соединения Аu, Ag, Сu), которые под действием УФ облучения и дальнейшей тепловой обработки стекла способствуют его избирательной кристаллизации. Они находят применение в микроэлектронике, ракетной и космической технике, оптике, полиграфии как светочувствительные материалы (например, для изготовления оптических печатных плат, в качестве светофильтров).

Оптические стёкла из органических материалов

Органическое стекло

Очки из оптического оргстекла

Связка оптоволокна

Оптическое органическое стекло (оргстекло) — твёрдый, хрупкий, чисто аморфный материал, отличающийся формированием при определённых условиях в процессе переохлаждения расплавленного материала полиметилметакрилата (ПММА) (синтетического полимера метилметакрилата). Оптическое оргстекло (ПММА) часто используется как альтернатива силикатному оптическому стеклу т.к. оно:

• Устойчиво к внешним воздействиям (влага, холод и т. д.);
• Более мягкое, чем обычное стекло и чувствителено к царапинам (этот недостаток исправляется нанесением стойких к царапинам покрытий);
• Лёгкая механическая обрабатываемость обычным металлорежущим инструментом;
• Легко режется лазером и удобно для гравировки;
• Хорошая прозрачность и пропускает ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, отражая при этом инфракрасные лучи; светопропускание оргстекла несколько меньшее (92—93 % против 99 % у лучших сортов силикатного стекла);
• Низкая устойчивость к действию спиртов, ацетона и бензола;
• Оргстекло это оптический материал;
• Безосколочный материал ( безопасен и применяется во всех видах транспорта (особенно в самолётостроении);
• Легко формуемый при нагревании;
• Водостойкий материал;
• Нейтрален к лучам света, метео-условиям, действию авиационного бензина и маселам.
• Оргстекло бывает дух типов — литьевое и экструзионное.

Оптические стёкла из минералоорганических материалов

Линзы контактные

Мужчина с контактными линзами, изменяющими цвет глаз

Контактные линзы изготавливаются в настоящее время из элластичных материалов, самостоятельно сохраняющих необходимую кривизну.

Так называемые мягкие линзы состоят из специальных силикон-гидрогелевых органических материалов, которые благодаря сочетанию гидрофильных свойств и высокой кислородопроницаемости могут непрерывно использоваться в течение 30 дней круглосуточно.

Материал линзы, как правило, делается прозрачным или слегка окрашенным (для того, чтобы упавшую линзу, практически невидимую в воздушной, и особенно в водной среде, легче было найти). Однако есть разновидности линз, у которых центр окрашен в различные цвета или сочетания цветов. Это позволяет менять цвет глаз или делать его совершенно необычного цвета, не встречающегося в природе (и даже наносить рисунок). Контактные линзы с рисунком, как правило, не имеют оптической силы и используются в развлекательных целях.

На линзы может наноситься маркировка, обозначающая лицевую сторону, и, иногда — её оптические свойства.

Просветление оптики

Принцип работы просветляющего покрытия

‎

После полирования производится контроль качества поверхности стекла и затем для улучшения характеристик изделия может быть произведено просветление оптики путем нанесения тонких прозрачных плёнок, как правило, диэлектрических. Нанесение покрытий значительно увеличивает светопропускание оптической системы линз, граничащих с воздухом, а также внутри объектива. Просветляющие плёнки уменьшают отражение и светорассеяние, увеличивают разрешающую способность объектива, отчего получаемое изображение становится более детализированным, увеличивается контрастность оптического изображения.

См. также

• Оптические материалы
• Оптические устройства
• Оптическая система
• Неорганическое стекло
• Органическое стекло
• Прозрачные керамические линзы
• Оптические элементы из кремния

Литература

• Краткий фотографический справочник. Под общей редакцией д.т. н. Пуськова В. В., изд. 2-е, М., Искусство, 1953.
• И. Я. Бубис и др., под общ. ред. С.М. Кузнецова и М.А. Окатова, Справочник технолога оптика. Л. Машиностроение. 1983
• Волосов Д.С. Фотографическая оптика. М., «Искусство», 1971
• Качалов Н. Стекло. Издательство АН СССР. Москва. 1959
• Н. Н. Качалов и В. Г. Воано. Основы производства оптического стекла. Л. ОНТИ-Химтеорет, 1936
• Яштолд-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977
• Гл.ред. Е. А. Иофис Фотокинотехника. Энциклопедия. — М.: «Советская Энциклопедия», 1981.^{о книге} Статья «Оптическое стекло». Автор С. В. Кулагин.

Внешние ссылки

• Оптические материалы, энциклопедия для химиков