ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಚಯ

ಯಾವುದೇ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೊದಲ ಹಂತವೆಂದರೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳು (ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ, ಅಬ್ಬೆ ಸಂಖ್ಯೆ, ಪ್ರಸರಣ, ಪ್ರತಿಫಲನ), ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಗಡಸುತನ, ವಿರೂಪ, ಬಬಲ್ ವಿಷಯ, ಪಾಯ್ಸನ್‌ನ ಅನುಪಾತ), ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ತಾಪಮಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ, ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ) ಎಲ್ಲಾ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ವಿಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ: ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳು.

01 ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಒಂದು ಅಸ್ಫಾಟಿಕ (ಗಾಜಿನ) ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಧ್ಯಮ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಬೆಳಕನ್ನು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಬೆಳಕು ಅದರ ಪ್ರಸರಣ ದಿಕ್ಕು, ಹಂತ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಿಸ್ಮ್‌ಗಳು, ಮಸೂರಗಳು, ಕನ್ನಡಿಗಳು, ಕಿಟಕಿಗಳು ಮತ್ತು ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಅಥವಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಾರದರ್ಶಕತೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ಭೌತಿಕ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ತಾತ್ತ್ವಿಕವಾಗಿ, ಗಾಜಿನ ಆಂತರಿಕ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾದ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ, ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ, ಗಡಸುತನ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ, ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಐಸೊಪೈ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ತಯಾರಕರಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನಿಯ ಸ್ಕಾಟ್, ಕಾರ್ನಿಂಗ್ ಆಫ್ ದಿ ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್, ಓಹರಾ ಆಫ್ ಜಪಾನ್, ಮತ್ತು ದೇಶೀಯ ಚೆಂಗ್ಡು ಗುವಾಂಗ್ಮಿಂಗ್ ಗ್ಲಾಸ್ (ಸಿಡಿಜಿಎಂ), ಇಟಿಸಿ.

ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು

ಪ್ರಸರಣ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು

02. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೀಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹರಳುಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ನೇರಳಾತೀತ ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ವಿವಿಧ ಕಿಟಕಿಗಳು, ಮಸೂರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಿಸ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಇದನ್ನು ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಆಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮಗ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಜೊತೆಗೆ ಕಡಿಮೆ ಇನ್ಪುಟ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಏಕ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹರಳುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ: ಸಾಮಾನ್ಯ ಯುವಿ ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಸೇರಿವೆ: ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ (ಸಿಯೋ 2), ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (ಸಿಎಎಫ್ 2), ಲಿಥಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (ಎಫ್‌ಐಟಿ), ರಾಕ್ ಸಾಲ್ಟ್ (ಎನ್‌ಎಸಿಎಲ್), ಸಿಲಿಕಾನ್ (ಎಸ್‌ಐ), ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ (ಜಿಇ), ಇತ್ಯಾದಿ.
ಧ್ರುವೀಕರಿಸುವ ಹರಳುಗಳು: ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಧ್ರುವೀಕರಿಸುವ ಹರಳುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸೈಟ್ (ಕ್ಯಾಕೊ 3), ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ (ಸಿಯೋ 2), ಸೋಡಿಯಂ ನೈಟ್ರೇಟ್ (ನೈಟ್ರೇಟ್), ಇತ್ಯಾದಿ.
ಆಕ್ರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್: ಸ್ಫಟಿಕದ ವಿಶೇಷ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಆಕ್ರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಆಬ್ಜೆಕ್ಟಿವ್ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (ಸಿಎಎಫ್ 2) ಅನ್ನು ಗಾಜಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಆಕ್ರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿ, ಇದು ಗೋಳಾಕಾರದ ವಿಪಥನ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್: ರೂಬಿ, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್-ಡೋಪ್ಡ್ ಯಂಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಮುಂತಾದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಕೃತಕವಾಗಿ ಬೆಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಹರಳುಗಳು ಬಹಳ ವಿರಳ, ಕೃತಕವಾಗಿ ಬೆಳೆಯಲು ಕಷ್ಟ, ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಗಾಜಿನ ವಸ್ತುಗಳು ಸಾಕಷ್ಟಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ಗೋಚರವಲ್ಲದ ಬೆಳಕಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಅರೆವಾಹಕ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

03 ವಿಶೇಷ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳು

ಎ. ಗಾಜು ಸಾಬೀತು
ಗ್ಲಾಸ್-ಸೆರಾಮಿಕ್ ಎನ್ನುವುದು ವಿಶೇಷ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಗಾಜು ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಎಲ್ಲೋ ನಡುವೆ. ಗಾಜಿನ-ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗಾಜಿನ ನಡುವಿನ ಮುಖ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿ. ಇದು ಸೆರಾಮಿಕ್‌ಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾದ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ, ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಫ್ಲಾಟ್ ಹರಳುಗಳು, ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮೀಟರ್ ಸ್ಟಿಕ್‌ಗಳು, ದೊಡ್ಡ ಕನ್ನಡಿಗಳು, ಲೇಸರ್ ಗೈರೊಸ್ಕೋಪ್ಸ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೈಕ್ರೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕವು 0.0 ± 0.2 × 10-7/℃ (0 ~ 50 ℃) ತಲುಪಬಹುದು

ಬೌ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಉತ್ತಮ ಠೀವಿ, ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿರೂಪ ಗುಣಾಂಕ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಗಮನಾರ್ಹ ತೂಕ ಕಡಿತ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಹಗುರವಾದ ಕನ್ನಡಿಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ​​ಹೈ-ಪವರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಈ ವರ್ಗಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೀಡಿಯಾ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಬಹುದು. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೀಡಿಯಾ ವಸ್ತುಗಳು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫಿಲ್ಮ್ ವಸ್ತುಗಳು, ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳು, ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ವಸ್ತುಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಪ್ರಮುಖ ವರ್ಗಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಇವೆಲ್ಲವೂ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸೇರಿವೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗದು. ನನ್ನ ದೇಶದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ನಾವು ಎದುರು ನೋಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.