ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಚಯ

ಯಾವುದೇ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಹಂತವು ಸೂಕ್ತವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್‌ಗಳು (ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕ, ಅಬ್ಬೆ ಸಂಖ್ಯೆ, ಪ್ರಸರಣ, ಪ್ರತಿಫಲಿತತೆ), ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಗಡಸುತನ, ವಿರೂಪತೆ, ಬಬಲ್ ವಿಷಯ, ವಿಷದ ಅನುಪಾತ), ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ, ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ) ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಎಲ್ಲಾ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ವಿಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ: ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳು.

01 ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ (ಗಾಜಿನ) ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಧ್ಯಮ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಬೆಳಕನ್ನು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಬೆಳಕು ಅದರ ಪ್ರಸರಣ ದಿಕ್ಕು, ಹಂತ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಅಥವಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಿಸ್ಮ್‌ಗಳು, ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳು, ಕನ್ನಡಿಗಳು, ಕಿಟಕಿಗಳು ಮತ್ತು ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಾರದರ್ಶಕತೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ತಾತ್ತ್ವಿಕವಾಗಿ, ಗಾಜಿನ ಆಂತರಿಕ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ, ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ, ಗಡಸುತನ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ, ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್, ಇತ್ಯಾದಿ. ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಐಸೊಟ್ರೋಪಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ಲಾಸ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ತಯಾರಕರು ಜರ್ಮನಿಯ ಸ್ಕಾಟ್, ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನ ಕಾರ್ನಿಂಗ್, ಜಪಾನ್‌ನ ಒಹಾರಾ ಮತ್ತು ದೇಶೀಯ ಚೆಂಗ್ಡು ಗುವಾಂಗ್ಮಿಂಗ್ ಗ್ಲಾಸ್ (CDGM) ಇತ್ಯಾದಿ.

ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗಾಜಿನ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು

ಪ್ರಸರಣ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು

02. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಫಟಿಕ

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಫಟಿಕವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ನೇರಳಾತೀತ ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ವಿವಿಧ ಕಿಟಕಿಗಳು, ಮಸೂರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಿಸ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಇದನ್ನು ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮಗ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಜೊತೆಗೆ ಕಡಿಮೆ ಇನ್ಪುಟ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಏಕ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ: ಸಾಮಾನ್ಯ UV ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳೆಂದರೆ: ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ (SiO2), ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (CaF2), ಲಿಥಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (LiF), ರಾಕ್ ಉಪ್ಪು (NaCl), ಸಿಲಿಕಾನ್ (Si), ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ (Ge), ಇತ್ಯಾದಿ.
ಧ್ರುವೀಕರಿಸುವ ಹರಳುಗಳು: ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಹರಳುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸೈಟ್ (CaCO3), ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ (SiO2), ಸೋಡಿಯಂ ನೈಟ್ರೇಟ್ (ನೈಟ್ರೇಟ್) ಇತ್ಯಾದಿ.
ವರ್ಣರಹಿತ ಸ್ಫಟಿಕ: ವರ್ಣರಹಿತ ವಸ್ತುನಿಷ್ಠ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸ್ಫಟಿಕದ ವಿಶೇಷ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (CaF2) ಗಾಜಿನೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ ವರ್ಣರಹಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಗೋಲಾಕಾರದ ವಿಪಥನ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ಸ್ಫಟಿಕ: ಮಾಣಿಕ್ಯ, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್-ಡೋಪ್ಡ್ ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಕೃತಕವಾಗಿ ಬೆಳೆದ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಹರಳುಗಳು ಬಹಳ ಅಪರೂಪ, ಕೃತಕವಾಗಿ ಬೆಳೆಯಲು ಕಷ್ಟ, ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿ. ಗಾಜಿನ ವಸ್ತುವು ಸಾಕಷ್ಟಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗೋಚರಿಸದ ಬೆಳಕಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಉದ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

03 ವಿಶೇಷ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳು

ಎ. ಗ್ಲಾಸ್-ಸೆರಾಮಿಕ್
ಗ್ಲಾಸ್-ಸೆರಾಮಿಕ್ ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಗಾಜು ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಎಲ್ಲೋ ನಡುವೆ. ಗ್ಲಾಸ್-ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗಾಜಿನ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿ. ಇದು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಗಿಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ, ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಫ್ಲಾಟ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು, ಪ್ರಮಾಣಿತ ಮೀಟರ್ ಸ್ಟಿಕ್ಗಳು, ದೊಡ್ಡ ಕನ್ನಡಿಗಳು, ಲೇಸರ್ ಗೈರೊಸ್ಕೋಪ್ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

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

ಬಿ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಒಂದು ವಿಶೇಷವಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಇದನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುವಾಗಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಉತ್ತಮ ಬಿಗಿತ, ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿರೂಪ ಗುಣಾಂಕ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಗಮನಾರ್ಹ ತೂಕ ಕಡಿತ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಹಗುರವಾದ ಕನ್ನಡಿಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ​​ಹೈ-ಪವರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು, ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಈ ವರ್ಗಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೀಡಿಯಾ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಬಹುದು. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೀಡಿಯಾ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳ ಪ್ರಮುಖ ವರ್ಗಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫಿಲ್ಮ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಲ್ಯುಮಿನೆಸೆಂಟ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿಗಳೆಲ್ಲವೂ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸೇರಿವೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗದು. ನನ್ನ ದೇಶದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ನಾವು ಎದುರು ನೋಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.