Давирхай, шил, цахиурын карбидын долгионы дамжуулагч материалыг харьцуулах нь юу вэ?

Өмнө нь бид ' гэсэн гарчигтай нийтлэл нийтэлсэн.Давирхай, шил, цахиурын карбидын долгион хөтлүүрүүдийн гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдийн харьцуулалт '(Харах бол товшино уу). Өнөөдөр бид гурван материалыг илүү дэлгэрэнгүй танилцуулах болно.

Давирхайн материалын долгионы хөтөч

Оптик шинж чанарууд

1. **Хугарлын илтгэгч**: Давирхайн хугарлын илтгэгч ихэвчлэн 1.49-1.60 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь шил болон цахиурын карбидтай харьцуулахад бага байдаг. Хугарлын индекс бага байна гэдэг нь долгион хөтлүүрийн систем дэх нийт дотоод ойлтын эгзэгтэй өнцөг нь том байна гэсэн үг бөгөөд энэ нь хугарлын индекс өндөртэй бусад материалаас илүү оптик дохио дамжуулах үр ашиг багатай байна. (n = sin i / sin r, энд n нь хугарлын илтгэгч, sin i нь туссан өнцгийн синус, sin r нь хугарсан өнцгийн синус юм.)

2. ** Дамжуулах чадвар**: Давирхайн материалууд нь харагдах гэрлийн мужид сайн дамжуулалтыг харуулдаг боловч тэдгээрийн оптик жигд байдалд молекулын зохицуулалт нөлөөлдөг. Доод гэрэл цацах шинж чанар нь ил тод байдлыг хадгалахад тусалдаг боловч удаан хугацаагаар хэрэглэх нь хөгшрөлтийн улмаас дамжуулалт буурахад хүргэдэг.

3. **Хос хугаралт**: Харьцангуй санамсаргүй молекулын бүтэцтэй, дотоод стресс багатай тул давирхай нь ихэвчлэн гэрлийн тархалтын үед фазын ялгаа багатай байдаг тул хос хугаралт багатай байдаг. Гэсэн хэдий ч тодорхой нөхцөлд гадны стресс нь жигд бус оптик шинж чанарыг өдөөж болно.

Механик шинж чанарууд

1. **Хатуулаг**: Давирхайн хатуулаг нь ерөнхийдөө бага (Викерсийн хатуулаг нь ойролцоогоор 15-20 HV) бөгөөд энэ нь шил, цахиурын карбидтай харьцуулахад механик гэмтэлд илүү өртөмтгий болгодог, ялангуяа гадаргуу нь үрэлтэнд өртдөг. Энэ бага хатуулаг нь нарийн оптик системд түүний ашиглалтын хугацааг хязгаарладаг.

2. **Хэцүү байдал ба уян харимхай модуль**: Давирхай нь харьцангуй өндөр бат бөх чанар, уян хатан модулийг ихэвчлэн 2-5 GPa-ийн хүрээнд харуулдаг бөгөөд энэ нь нөлөөллийн дор хагарахад тодорхой хэмжээний эсэргүүцэл үзүүлдэг. Гэсэн хэдий ч уян хатан модулийн бууралт нь оптик төхөөрөмжүүдийн бүтцийн тогтвортой байдлыг сулруулж, ялангуяа өндөр температур эсвэл удаан хугацаагаар ашиглахад хүргэдэг. (Уян уян хатан модуль: E = σ / ε, уян хатан модуль нь том байх тусам материалын уян хатан чанар сайжирна, энэ нь стрессийн дараа анхны хэлбэртээ хурдан эргэж орохыг харуулж байна.)

Химийн шинж чанар

1. **Химийн зэврэлтэнд тэсвэртэй**: Давирхай нь химийн сайн тогтвортой байдлыг харуулдаг бөгөөд олон хүчил, суурь, органик уусгагчийн зэврэлтийг тэсвэрлэх чадвартай. Гэсэн хэдий ч энэ нь хэт ягаан туяанд (хэт ягаан туяаны) маш мэдрэмтгий бөгөөд хэт ягаан туяанд удаан хугацаагаар өртөх нь шарлах, хэврэгшихэд хүргэдэг.

2. **Чийг шингээх чадвар**: Давирхайн материалууд нь ихэвчлэн тодорхой хэмжээний гигроскоптой байдаг бөгөөд энэ нь ус шингэсэний дараа хугарлын илтгэгчийн өөрчлөлт, ил тод байдал буурах зэрэг оптикийн гүйцэтгэл буурахад хүргэдэг. Нэмж дурдахад чийг шингээх нь материалын механик шинж чанарыг сулруулж, дулааны тэлэлтийн коэффициентийг нэмэгдүүлдэг.

Шилэн материалын долгионы хөтөч

Оптик шинж чанарууд

1. **Хугарлын индекс**: Оптик зэрэглэлийн шилний хугарлын илтгэгч нь найрлагаасаа хамааран 1.5-1.9 хооронд хэлбэлздэг. BK7 гэх мэт нийтлэг оптик шил нь 1.5168 хугарлын илтгэгчтэй бөгөөд шил нь нийт дотоод тусгал долгионы хөтлүүрийн загварт оптик дамжуулалтын үр ашгийг дээшлүүлж, гэрлийн алдагдлыг бууруулдаг. (n = sin i / sin r, энд n нь хугарлын илтгэгч, sin i нь туссан өнцгийн синус, sin r нь хугарсан өнцгийн синус юм.)

2. **Таралтын илтгэлцүүр**: Шилний Аббе тоо (V-утга) нь ихэвчлэн 50-60 хооронд хэлбэлздэг нь дисперсийн бага коэффициентийг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь янз бүрийн долгионы уртад хугарлын илтгэгчийн өөрчлөлт хамгийн бага байна гэсэн үг юм. Тиймээс AR долгионы хөтлүүрүүдэд шил нь дисперсийн үзэгдлийг үр дүнтэй бууруулж, зургийн тод байдал, өнгөний тогтвортой байдлыг хангадаг. (σ = δλ * D * L, энд δλ нь гэрлийн эх үүсвэрийн язгуур квадрат спектрийн өргөн, D(λ) нь тархалтын коэффициент, L нь урт юм. Нэг горимт оптик утаснуудын дисперсийн коэффициент нь ерөнхийдөө 20 ps/km·nm орчим байдаг.

3. **Дамжуулалт ба шингээлтийн коэффициент**: Өндөр чанартай оптик шил нь 95%-иас дээш өндөр дамжуулалттай. Түүний шингээлтийн коэффициент нь бага, ялангуяа харагдахуйц гэрлийн спектрт гэрлийн энергийг хамгийн бага шингээдэг тул оптик дохиог үр ашигтай дамжуулдаг.

Механик шинж чанарууд

1. **Хатуулаг ба бат бөх чанар**: Шил нь өндөр хатуулагтай (ихэвчлэн 500-700 HV) бөгөөд зурлагад маш сайн тэсвэртэй, бат бөх чанарыг хангадаг. Шил нь харьцангуй хэврэг боловч химийн аргаар бэхжүүлж, физикээр хатууруулах зэрэг орчин үеийн боловсруулалтын техник нь түүний нөлөөллийн эсэргүүцэл, бат бөх чанарыг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой.

2. **Уян хатан модуль ба Пуассоны харьцаа**: Ердийн оптик шилний уян хатан модуль нь 70-85 ГПа хооронд хэлбэлздэг ба Пуассоны харьцаа ойролцоогоор 0.2-0.3 байна. Энэхүү хослол нь шилийг механик ачааллын үед, ялангуяа долгион хөтлүүрийн системд сайн хэлбэрийг хадгалах боломжийг олгодог бөгөөд оптик замын тогтвортой байдлыг хангадаг. (Босоо чиглэлд (εl) ачаалал ба ачааллын чиглэлд (ε) хүчдэлийн харьцааг Пуассоны харьцаа гэж нэрлэдэг. v гэж тэмдэглэвэл v = -ε1/ε гэж тодорхойлогдоно. Уян хэв гажилтын үе шатанд v нь тогтмол байна. Онолын хувьд изотропик материалын хувьд бие даасан, уян харимхай (E), модуль 3-ын хоёр нь л (G) тогтмол байна. E = σ / ε уян хатан модуль нь том байх тусам материалын уян хатан чанар сайжирч, стрессийн дараа анхны хэлбэрт хурдан буцаж ирдэг.)

Химийн шинж чанар

1. **Химийн тогтвортой байдал**: Шилэн материал нь ихэнх химийн орчинд, ялангуяа хүчил, суурь, органик уусгагчид маш сайн тогтвортой байдлыг харуулдаг. Зарим төрлийн шил (кварцын шил гэх мэт) нь өндөр температур, идэмхий нөхцөлд ч онцгой тогтвортой байдлыг харуулдаг.

2. **Чийгийн эсэргүүцэл**: Шил нь бараг гигроскоп биш бөгөөд чийглэг орчинд оптик үзүүлэлт нь ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй. Усны уур нь шилний хугарлын илтгэгч, ил тод байдал болон бусад оптик үзүүлэлтүүдэд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүй.

Цахиурын карбидын долгион хөтлүүрийн материал

Оптик шинж чанарууд

1. **Хугарлын индекс**: Цахиурын карбид нь маш өндөр хугарлын илтгэгчтэй, ойролцоогоор 2.65 бөгөөд энэ нь оптик загварт гэрлийн замыг нугалах чадварыг ихээхэн сайжруулж, цацрагийг нарийн хянах шаардлагатай системд тохиромжтой болгодог. Гэсэн хэдий ч хугарлын өндөр индекс нь туссан гэрлийн тусгалын хурдыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь интерфейс дээр илүү их оптик алдагдлыг үүсгэж болзошгүй юм.

2. ** Дамжуулах чадвар**: Цахиур карбид нь харагдах гэрлийн мужид харьцангуй бага дамжуулалттай боловч хэт улаан туяаны (IR) болон хэт ягаан туяаны (хэт ягаан туяа) зурваст ихээхэн давуу талтай байдаг. Энэ шинж чанар нь цахиурын карбидыг долгион хөтлүүрийн системд тодорхой долгионы уртыг дамжуулахад ирээдүйтэй болгодог.

3. **Оптик зурвасын зай**: Цахиурын карбид нь өргөн зурвасын зайтай (ойролцоогоор 3.0 эВ) бөгөөд энэ нь өндөр эрчим хүчний фотоны нөлөөн дор хүчтэй тогтвортой байдлыг харуулж, өндөр давтамжийн гэрэлтүүлгийн дор шилэн болон давирхайд харагдах фото задралын үзэгдлээс сэргийлдэг. (αhν = B(hν - Eg)^m, энд α нь молийн шингээлтийн коэффициент, h нь Планкийн тогтмол, ν нь туссан фотоны давтамж, B нь пропорционалын тогтмол, Eg нь хагас дамжуулагч материалын оптик зурвасын зай, m нь материал болон шилжилтийн төрөлтэй холбоотой.)

Механик шинж чанарууд

1. **Хатуулаг**: Цахиурын карбид нь 2500 HV-ийн хатуулагтай хамгийн хатуу материалуудын нэг юм. Түүний маш өндөр хатуулаг нь механик нөлөөлөл, үрэлтийн дор хамгийн бага хэв гажилтыг баталгаажуулж, урт хугацааны оптикийн нарийвчлал, тогтвортой байдлыг хангадаг.

2. **Эвдрэлийн бат бөх чанар**: Хэдийгээр хатуулагтай ч цахиур карбид нь хугарлын бат бөх чанар харьцангуй бага (ихэвчлэн 3.0 МПа·м^0.5 орчим) бөгөөд хүчтэй нөлөөлөл эсвэл стрессийн концентрацийн үед хэврэг хугаралд өртөмтгий болгодог. (Эвдрэлийн бат бөх чанарыг хугарлын туршилтаар хэмжиж болно: хугарлын бат бөх байдал = хугарлын бат бэх / хугарлын урт.)

3. **Уян модуль**: Цахиур карбид нь маш өндөр уян хатан модультай (ойролцоогоор 410 GPa) бөгөөд энэ нь стрессийн үед хамгийн бага уян хатан хэв гажилтыг үзүүлж, өндөр ачааллын үед бүтцийн тогтвортой байдал, оптикийн нарийвчлалыг хангадаг гэсэн үг юм. (Уян уян хатан модуль: E = σ / ε. Уян хатан модуль нь том байх тусам материалын уян хатан чанар сайжирч, стрессийн дараа анхны хэлбэрт хурдан эргэж орохыг харуулж байна.)

Химийн шинж чанар

1. **Өндөр температурт тэсвэртэй**: Цахиур карбид нь 2700°C-ээс дээш хайлах цэгтэй, маш өндөр температурт бүтэц, оптик үзүүлэлтээ хадгалдаг. Энэ нь өндөр температурт орчинд маш сайн оптик шинж чанарыг хадгалах боломжийг олгодог бол шил, давирхай нь ижил төстэй нөхцөлд дулааны хэв гажилт эсвэл доройтолд ордог.

2. **Зэврэлтэнд тэсвэртэй**: Цахиур карбид нь химийн зэврэлтэнд маш сайн тэсвэртэй бөгөөд ихэнх хүчил, суурь болон өндөр температурт исэлдэлтийн нөлөөг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд хатуу ширүүн орчинд бат бөх чанарыг нь улам сайжруулдаг.

Дүгнэлт

Давирхай долгион хөтлүүр нь боловсруулахад хялбар бөгөөд өндөр хатуулагтай боловч тэдгээр нь сул оптик болон механик шинж чанартай, ялангуяа хугарлын илтгэгч бага, хатуулаг хангалтгүй байдаг. Шилэн долгионы хөтлүүр нь ерөнхийдөө сайн оптик гүйцэтгэл, бат бөх чанарыг санал болгодог тул тэдгээрийг нарийн оптик системд тохиромжтой, дундаж механик шинж чанар, хүчтэй химийн тогтвортой байдлыг хангадаг. 

Цахиурын карбидын долгионы хөтлүүр нь механик гүйцэтгэл, дулааны тогтвортой байдалаараа маш сайн бөгөөд хатуу ширүүн орчинд тохиромжтой маш өндөр хатуулагтай боловч харагдах гэрлийн мужид оптик дамжуулах чадвар муутай тул боловсруулахад хэцүү байдаг.