透镜光学玻璃详细介绍

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1、无色光学玻璃该标准适用于直径或边长不大于300mm,厚度不大于60mm的无色光学玻璃毛坯（以下简称为玻璃）1系列、类型和牌号11 系列无色光学玻璃分为两个系列：（a） 普通光学玻璃系列（P系列），其牌号序号由199；（b） 耐辐射光学玻璃系列（N系列），其牌号序号由501599。12 类型根据折射率兀和色散系数v在兀-V领域图（见图12）中的位置，无色光学玻璃按表1 1分d d d d为 18 种类型。表11无色光学玻璃类型玻璃类型玻璃类型代号名称代号名称FK氟冕玻璃QF轻火石玻璃QK轻冕玻璃F火石玻璃K冕玻璃BaF钡火石玻璃PK磷冕玻璃ZbaF重钡火石玻璃BaK钡冕玻璃ZF重火石玻璃ZK重冕

2、玻璃LaF镧火石玻璃LaK镧冕玻璃ZlaF重镧火石玻璃TK待冕玻璃TiF钛火石玻璃KF冕火石玻璃TF特种火石玻璃13 牌号各牌号玻璃的折射率兀d、中部色散“ f -nc及色散系数的标准数值按表12的规定。表12(略)玻璃牌号折射率（nd）中部色散色散系数（vd）K91.516370.00806064.07冕玻璃BaK71.568890.0105059.67钡冕玻璃2质量指标、类别和级别21 质量指标玻璃按下列各项质量指标分类和分级：( a)折射率、色散系数与标准数值的允许差值；( b)同一批玻璃中，折射率及色散系数的一致性( c )光学均匀性；( d )应力双折射；( e )条纹度；( f )

3、气泡度；（g） 光吸收系数；（h） 耐辐射性能（N系列玻璃。22 分类分级221 折射率、色散系数2211根据折射率及色散系数与标准数值的允许差值，玻璃按表13和表14 各分为6级。表 13 无色光学玻璃允许差值类别折射度nd允许差值类别折射率nd允许差值00+2X1042+7X1040+3X1043+10X1041+5X1044+20X104表 1 4 允许差值类别色散系数V d允许差值类别色散系数v d允许差值00+0.2%2土 0.7%0+0.3%3土 0.9%1土0.5%4土 1.5%表13和表14中的4类仅适用于nd大于1.82的玻璃2212根据同一批玻璃中，折射率及色散系数的最大差

4、值，玻璃的一致性按表15分为4级表 15 玻璃一致性的分级级别同一批玻璃中的最大差值折射率色散系数A0.5X1040.15%B1X104C2X104D在所定类别内在所定类别内222 光学均匀性光学均匀性指同一块玻璃中各点折射率的不一致性，是由于退火炉内各处温度不均匀所引起 的。光线通过一块折射率不均匀的玻璃时，会使各部分光程产生不规则的变化，因而影响光学系 统的成像质量。按国家标准规定，当玻璃直径或边长不大于150mm的无色光学玻璃毛坯的光学均 匀性用分辨率的比值法表示；玻璃直径或边长为150mm300mm的无色光学玻璃（称大块光学玻 璃）的光学均匀性以一块玻璃中各部位间的折射率微差最大值表示

5、。2. 2. 2. 1玻璃的光学均匀性以分辨率的比值a/a0表示时，按表16分为4类。 表 16 玻璃光学均匀性的分类类别a/a0最大比值星点图11.0中央是一个明亮的圆斑，外面是些同心的圆环，但不应出现断裂、 尾翘、畸角及扁圆变形等21.0中央是一个明亮的圆斑，外面是些变形的同心圆环，所有圆环趋 向一致，大致保持圆形，两环之间的间隔大体相等，每个环的宽 度允许有变化，但不应有断裂、尾翘、畸角等31.141.2注：a0代表平行光管的理论分辨离；a代表玻璃放入平行光管后的分辨率。2. 2. 2. 2玻璃的光学均匀性以一块玻璃中各部位间的折射率微差最大值Anmax表示时，按表1max 7分为4类。

6、类别折射率最大微差AnmaxH1土 2X106H2土 5X106H3+1X105H4土 2X105223 应力双折射 光学玻璃的内应力是指退火时各处温度不均匀而带来的应力。其危害为：（1） 应力较大时，在光学加工过程中，容易引起玻璃炸裂；即使应力不大时，也容易使光圈变坏。（2） 产生与杂散光相类似的影响，造成像质变坏。（3） 应力分布不均匀，导致折射率不均匀，使通过玻璃后的光波波面变形，像质也会变坏。 光学玻璃的应力分为中部应力与边缘应力。按规定，小块玻璃检验中部应力；大块玻璃（直径大 于150mm和重量超过3kg）除了检验中部应力，还要检验边缘应力。2. 2. 3. 1玻璃的应力双折射以其最

7、长边中部单位厚度上的光程5（nm/cm）差表示时，按表1 8 分为 4 类。表 1 8类别玻璃中部光程差8（nm/cm）121a4263102. 2. 3. 2玻璃的应力双折射以其距边缘5%直径或边长处单位厚度上的最大光程差 （nm/cm） max 表示时，按表19分为4类。表 1 9类别玻璃边缘最大光程差异8 max（nm/cm）S13S25S310S4202. 2. 4 条纹度 条纹是指玻璃内部折射率的局部不均匀，外形如线状条纹，类似于圆柱透镜，引起光线方向的变 异，主要是由于光学玻璃熔炼过程中各部分成分不同而引起的。最易引起条纹的玻璃是ZF类，其 次为 F、BaF、BaK 等。2. 2.

8、 4. 1 玻璃用投影条纹仪从规定方向观测时，条纹度按表110分为4类。表1 10玻璃条纹度分类（mm）类别光阑孔 径玻璃与投影屏 间的距离光阑与投影屏 间的距离在屏上观测结果001650+302000+100无任何条纹影像02650+302000+100无任何条纹影像13250+10750+30无任何条纹影像24250+10750+30每300cm3玻璃中允许有长度小于是 2mm的条纹影像10根，但彼此相距不得 小于10mm2. 2. 4. 2根据规定观察玻璃的方向数，玻璃条纹度按表111分为3级表111玻璃条纹度分级级别观察玻璃方向数A3B2C1225 气泡度玻璃中的气泡相当细微的凹透镜，

9、引起光的散射和折射。最容易引起气泡玻璃是含有BaO的BaK、 BaF 和 ZK 等。2251 玻璃的气泡度类别根据其直径或最大边长及所含最大气泡的直径，按图11（略）分为3 类。2. 2. 5. 2玻璃的气泡度级别根据每lOOcms玻璃内允许含有气泡的总截面积（mm2）的大小，按 表 112 分为 7 级（结石、结晶体及其它内含物亦作为气泡计算。扁长气泡取最长轴和最短轴的算术平均 值为直径计算截面积）。表1一12玻璃气泡度分级（mm2/l00mm3）级别直径径三0.05mm气泡的总截面积Aoo0.0030.03Ao0.030.10A0.100.25B0.250.50C0.501.00D1.00

10、2.00E2.004.00光学玻璃的气泡度级别也可根据每100cm3玻璃内允许含有的气泡数量按表1-13分为7级 表 1一13 玻璃气泡度分级气泡级别每100cm3玻璃中，直径三0.05mm的气泡平均数（个）A心100A02A3.3b10c30d90e180结石、结晶体及其它内含物亦作为气泡计算；扁长气泡的直径为最长轴和最短轴的算术平均值。2. 2. 6 光吸收系数 在“应用光学“中曾介绍过光束通过透明介质时吸收损失的计算公式为F 二 F e - ki21式中；l为透明介质厚度，以厘米为单位；F；为入射到厚度为l的透明介质的光通量；F 2为通过 厚度为的透明介质后的光通量；k为光的吸收系数。我

11、们称因子e -kl为透明介质的内透过率，用工由表示，即内T = e - kl汎对上式两边取自然对数，得1 n T厂一kl或若取为单位长度（1cm）,则k = - 1 nt内，这就是说：玻璃的光吸收系数用白光通过下班中每厘米路程的内透过率的自然对数的负值表示，按表114分为8类。表 114 玻璃光吸收系数分类类别光吸收系数最大值类别光吸收系数最大值000.00130.00800.00240.01010.00450.01520.00660.030质量范围及供货条件应遵守下表的规定（部分）:玻璃牌号气泡度应力双折射类别光吸收系 数类别类别级别中部应力边缘应力K90-2A00-B1-4S1-S40-4BaK70-2A-C1a-4S2-S41-4