红表光学资料的近况与发展
1.引言
红表资料技术与微电子技术的结合,极大地推动了红表成像与红表造导技术的发展。红表技术利用与发展,又推进了红表资料技术的发展及进取。对红表资料的耐高温、高强度、大尺寸、化学及物理不变性等提出了一系列更高要求。
红表光学资料是指在红表成像与造导技术中用于造作透镜、棱镜、窗口、滤光片、整流罩等的一类资料。这些资料具备满足必要的物理及化学性质,即重要指标为: 优良的红表通明性与较宽的透射波段。通常来说,红表光学资料的透过波段和透过率与资料内部结构,出格是能级结构及化学键有亲昵关系。例如,对于晶体资料,其短波吸收限,重要取决于禁带宽度,而长波限取决于声子吸收即晶格振动吸收。而晶格振动的频率T与吸收长波限有关,即振动频率T越低,长波限值越长。对于金刚石结构的晶体资料,在红表波段内没有较强的一次晶格振动谐波,面高次谐波吸收较弱,因而金刚石结构晶体有较好的透过率及较宽的频段个性。
对于晶体资料,若不思考杂质与缺点 ( 气孔等) ,从理论上讲,大无数单晶资料与多晶资料红表通明机能险些一致。因而多晶造备技术,出格是多晶热压、 PVD、CVD 造备技术得到了长足发展。由于多晶机能与单晶一致,不存在解理面,其机械强度、抗热冲击、经济性蹬着于单晶,能够做到很大尺寸等,在一些领域已取代了单晶资料。
对于玻璃及塑料,其透射波段及透过率与原子及分子结构有关,但由于其结构的长程无序,它的短波及长波吸收限与禁带宽度及声子吸收的对应关系较为吞吐。玻璃与塑料的利用与钻研是近年来活跃的领域。
红表资料今天已发展成了一个重大的家族,其技术复杂、多样,令人应接不暇。本文仅对几种沉要的红表资料近年来利用及发展情况作一介绍。
2 晶体资料
晶体资料是人们最早使用的一类红表光学资料,也是目前重要使用的光学资料。晶体资料蕴含离子晶体与半导体晶体,离子晶体蕴含碱卤化合物晶体,碱土) ) ) 卤族化合物晶体及氧化物及某些无机盐晶体。半导体晶体蕴含?族单元素晶体、ó~?族化合物和 ò~ ? 族化合物晶体等。离子型晶体通常拥有较高的透过率,同时有较低的折射率,因而反射损失幼,通常不需镀增透膜,同时离子型晶体光学机能受温杜装响也幼于非离子型晶体。半导体晶体属于共价晶体或某种离子耦合的共价键晶体。晶体的特点是其物理和化学个性及使用个性的多样性。晶体的折射率及色散度变动领域比其它类型资料丰硕得多D芄宦惴制缋玫谋匾,有一些晶体还具备光电、磁光、声光等效应,能够用作探测器资料。关于探测器资料,由于篇幅,本文不作介绍。