玻璃的壓製成型 - 紅外玻璃(四)

2021-03-01 光電讀書

紅外玻璃的而應用有哪些呢？先看一段詳細介紹的視頻。

昨天的分享中（連結：尋找超寬傳輸窗口的玻璃材料（硫系玻璃） - 紅外玻璃（三）），介紹了幾類玻璃的覆蓋區域，其中Se或Te玻璃覆蓋了非常重要的光學區域，稱為「大氣窗口」（atmospheric windows）。包含水蒸氣和CO2氣體，分別阻擋了大約7和14μm的IR輻射（blocks the IR radiation）。3–5μm和8–12μm兩個重要的窗口滿足IR輻射通過。根據黑體定律（black-body law），溫度較高的物體會發出IR輻射。發射曲線與溫度的關係，室溫下的物體（在正常的體溫下也是人類）在波長10μm附近發射大部分能量。發射功率約為1 W / kg。這種輻射可以通過由Se玻璃製成的光學探測系統所捕獲。與其他IR晶體材料（例如：單晶鍺 single crystal germanium）相比，Se玻璃的巨大優勢在於它們的成本以及在玻璃轉化溫度（Tg）以上壓製成型的可能性。我們看一段已經比較成熟的硫系玻璃壓製成型的視頻。硫系玻璃的成型能力較強。Umicore紅外玻璃公司（法國企業）具備壓模成型和光學配置能力，為不同的紅外攝像機生產商提供鏡頭。展示一個他們模製過程，有些是國防應用的紅外熱像儀（據稱：製造時間已超過20年，配備了非球面和非球面衍射模的Se玻璃）。紅外攝像機的應用領域在醫療、國防方面非常突出。現在民用的汽車駕駛輔助（黑暗環境）、醫學成像、建築觀測和熱量檢測等等。

壓制硫系玻璃的方式還有不少，硫系玻璃的熱穩定性還是很不錯的，及時在Tg點以上的溫度滯留較長的時間也不至於析晶。另外Tg點一般也比較低，很容易壓製成型。最後，這種玻璃材料的脫膜工藝也較為簡單。是一種非常適宜操作的材料。應用前景非常好。下期我們分享這種玻璃材料製造微結構光纖的工藝。「Glasses to see beyond visible」，https://doi.org/10.1016/j.crci.2018.02.010「Optical Fiber Manufacturing: Gravity-free optical fiber manufacturing breaks Earthly limitations」，Laser focused World, 2019.01.01.

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