光学玻璃性能手册.pdf

1、4目 录前 言 51 光 学 性 质 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1 折 射 率 ， 阿 贝 常 数 ， 色 散 ， 玻 璃 标 号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 折 射 率 和 阿 贝 数 常 数 的 公 差 . . . . . . . . . . . . . .

2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 折 射 率 和 色 散 的 测 试 报 告 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.4 折 射 率 均 匀 性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、. . 11 1.5 内 部 透 过 率 ， 色 码 （ 着 色 度 ） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 内 部 特 性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1 条 纹 度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.2 气 泡 和 杂 质 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.3 应 力 双 折 射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、. . . . . . . . . . . . . . . . 183 化 学 特 性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.1 耐 潮 性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.2 耐 腐

6、性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.3 耐 酸 性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.4 耐 碱 性 及 耐 磷 酸 盐 性 . . . . . . . . . . . .

7、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.5 表 面 可 见 变 化 的 判 别 标 准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.6 环 境 因 素 ， 有 害 物 质 及 RoHS认 证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8、. 264 机 械 性 能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.1 Knoop 硬 度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.2 易 磨 性 . . . . . . . . . . . . . . . . .

9、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284.3 粘 度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.4 线 性 热 膨 胀 系 数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 热 学 性 能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、31 5.1 热 传 导 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2 热 容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 供 货 质 量 标 准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6.1 标 准 供 货 质 量 . . . . . . . . . .

11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6.2 特 定 级 别 供 货 质 量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 供 货 型 式 及 尺 寸 公 差 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 7.1 原 材 料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 7.2

12、切 割 料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 7.3 压 型 料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 用 于 精 密 模 压 的 光 学 玻 璃 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 光 学 材 料 产 品 系 列 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、 . . . . . . . . . . . 44 9.1 首 选 玻 璃 牌 号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 9.2 定 制 玻 璃 牌 号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4410 公 式 和 波 长 列 表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455前 言120多 年 来 ， SCHOTT一 直

14、 供 应 种 类 繁 多 的 高 质 量光 学 玻 璃 。这 些 玻 璃 满 足 了 广 范 的 光 学 应 用 需 求 ，包 括 普 通 民 用 光 学 产 品 到 尖 端 科 技 研 究 所 涉 及 的 光学 系 统 。此 目 录 中 主 要 包 括 了 不 含 铅 、砷 的 环 保 N型 玻 璃 ， 以 及 其 他 满 足 特 殊 需 求 的 光 学 材 料 ， 例 如 ： 专 门 为 精 密 模 压 应 用 而 研 发 的 无 铅 、无 砷 的 低 熔 点玻 璃 （ P型 玻 璃 ） 。 为 保 持 优 越 光 学 性 能 而 保 留 氧 化 铅 组 分 的 传 统 玻 璃牌 号 在

15、紫 外 光 谱 范 围 内 具 有 高 透 射 率 及 抗 辐 射 能 力 的 氟化 钙 晶 体 和 熔 融 石 英 玻 璃 。 抗 辐 射 玻 璃首 选 玻 璃 材 料 被 列 于 此 手 册 数 据 表 的 第 一 部 分 。数 据 表 的 第 二 部 分 包 括 了 一 些 特 定 玻 璃 牌 号 。这 些 玻 璃 有 一 定 的 需 求 但因 数 量 有 限 SCHOTT不 一 定 备 有 库 存 。抗 辐 射 玻 璃 也 被 列 于 特 定 玻 璃 牌 号 中 。这 些 掺 铈 玻 璃 可 在 电 离 辐 射 的 环境 下 保 持 其 透 射 率 。一 些 光 学 玻 璃 牌 号 可

16、 供 应 高 透 射 率 等 级 ， 它 们 在 可 见 光 谱 尤 其 是 在 蓝 紫光 波 段 的 透 射 率 有 所 提 高 。这 些 玻 璃 以 后 缀 HT或 HHT来 标 示 ， 并 在 数据 表 中 明 显 标 出 。这 些 玻 璃 牌 号 的 数 据 表 可 在 我 们 的 网 站 上 找 到 。前 言6本 手 册 中 所 列 的 氟 化 钙 及 熔 融 石 英 的 光 学 数 据 主 要 考 虑 其 一 般 光 学 应 用 ，因 此 和 目 录 中 其 他 的 光 学 玻 璃 一 样 是 空 气 环 境 下 的 数 据 。如 果 涉 及 需 要250nm以 下 透 射 率 数

17、 据 等 的 光 刻 应 用 ， 请 您 直 接 联 系 我 们 的 Lithotec分公 司 以 详 细 探 讨 技 术 细 节 。至 于 I-线 玻 璃 ， 因 其 在 近 紫 外 波 段 超 高 的 透 过 率 及 优 良 的 光 学 均 匀 性 而 用于 光 刻 领 域 。对 于 此 类 应 用 ， 也 请 您 直 接 联 系 我 们 的 Lithotec分 公 司 。我们 很 高 兴 能 根 据 您 的 需 求 提 供 相 关 的 数 据 以 及 技 术 支 持 。所 有 材 料 从 生 产 、加 工 到 配 送 都 是 按 照 我 们 的 安 全 和 环 境 保 护 综 合 管 理

18、系 统 （ IMSU） 来 执 行 的 ， 以 防 止 环 境 污 染 ， 保 护 自 然 资 源 。除 了 目 录 中 所 列 的 产 品 外 ， SCHOTT还 生 产 其 他 光学 材 料 ， 如 有 色 玻 璃 ， 红 外 玻 璃 ， 以 及 零 膨 胀 玻 璃陶 瓷 ZERODUR微 晶 玻 璃 等 。如 您 需 要 ， 我 们 将 很乐 意 为 您 提 供 技 术 支 持 以 及 相 关 产 品 信 息 。请 登 陆 我 们 网 站 的 下 载 页 面 以 获 取 更 多 关 于 光 学 材料 信 息 ， 如 产 品 特 性 ， 详 细 数 据 表 ， 光 学 设 计 程 序数 据

19、 库 ， 以 及 领 域 图 等 。71.1 折 射 率 ， 阿 贝 常 数 ， 色 散 ， 玻 璃 标 号光 学 玻 璃 最 常 规 的 分 类 特 征 有 可 见 光 谱 中 间 波 段 处的 折 射 率 nd及 由 阿 贝 常 数 nd= (nd 1)/(nF nC) 表示 的 色 散 特 性 ， 其 中 ， 差 值 nF nC称 为 中 部 色 散 。光 学 玻 璃 也 可 用 一 组 称 为 玻 璃 代 码 的 数 字 代 码 来 标识 。肖 特 采 用 9位 代 码 。前 6个 数 字 对 应 于 国 际 上常 用 的 玻 璃 代 码 ， 表 示 这 种 玻 璃 的 光 学 特 性

20、 。前 3个数 字 表 示 折 射 率 nd， 后 3个 数 字 表 示 阿 贝 常 数 nd。附 加 的 另 3个 数 字 表 示 玻 璃 的 密 度 值 。 对 于 一 些 特 定 的 光 学 系 统 ， 也 常 用 到 基 于 e-谱 线 的 折 射 率 呢 ne和 相 应 的阿 贝 常 数 ne= (ne 1)/(nF nC)。首 选 光 学 玻 璃 在 nd/nd或 ne/ne图 表 中 被 分 成 几 类 。在 数 据 表 中 ， 玻 璃 种类 按 阿 贝 常 数 值 递 减 顺 序 而 排 列 。 1 光 学 性 能1 光 学 性 能玻 璃 牌 号 nd nd 密 度 玻 璃 代

21、 码N-SF6 1.80518 25.36 3.37 805254.337 无 铅 砷 玻 璃SF6 1.80518 25.43 5.18 805254.518 传 统 含 铅 硅 酸 盐 玻 璃表 1.1: 玻 璃 代 码 举 例 81.2 折 射 率 和 阿 贝 常 数 的 公 差表 1.2中 列 出 了 折 射 率 和 阿 贝 常 数 的 公 差 。标 准 的 精 退 火 玻 璃 的 供 货 质 量为 nd(折 射 率 )的 第 3级 和 nd(阿 贝 常 数 )的 第 4级 。我 们 可 以 根 据 需 要提 供 更 高 精 度 的 材 料 。所 有 精 退 火 块 料 和 切 割 料

22、 供 货 会 选 用 不 同 熔 炼 号 的材 料 来 组 成 批 次 。同 一 熔 炼 号 的 材 料 可 能 由 单 一 的 块 料 或 者 若 干 的 条料 组 成 。供 货 批 次 则 由 供 货 批 号 来 标 识 。供 货 批 次 由 满 足 最 大 允 许 的 折 射 率 和 阿 贝 常 数 相 对于 标 称 值 偏 差 （ 公 差 量 见 表 1.2） 的 不 同 熔 炼 炉 号 的玻 璃 材 料 组 成 。不 同 熔 炼 炉 号 之 间 折 射 率 偏 差 在 表 1.3 中 列 出 。由 于 各 熔 炼 号 的 退 火 历 史 不 同 ， 因 而 这 样 的 供 货 批次

23、不 适 合 于 二 次 压 型 。nd ndStep 4 0.8 %Step 3 0.0005 0.5 %Step 2 0.0003 0.3 %Step 1 0.0002 0.2 %表 1.2:折 射 率 和 阿 贝 常 数 公 差9同 一 供 货 批 次 精 退 火 光 学 玻 璃 、切 割 料 、或 是 压 型料 都 必 须 满 足 1.3 表 格 中 的 标 准 折 射 率 一 致 性 指 标要 求 。如 有 需 要 ， 也 可 以 供 应 达 到 1.3 表 格 中 更 高折 射 率 一 致 性 指 标 的 批 次 。精 密 退 火 玻 璃 ， 切 割 料 压 型 料标 号 折 射 率

24、 偏 差 标 号1)折 射 率 偏 差SN 1 x 10 4LN 2 x 10 4S0 5 x 10 5LH 1 1 x 10 4S1 2 x 105LH 2 5 x 10 5表 1.3： 同 批 次 精 密 退 火 玻 璃 块 料 和 压 型 料 的 折 射 率 一 致 性 分 级1 光 学 性 能1)所 有 压 型 料 的 一 致 性 指 标 需 特 别 要 求101.3 折 射 率 和 色 散 的 测 试 报 告1.3.1 标 准 测 试 报 告我 们 按 照 ISO 10474为 所 有 精 密 退 火 光 学 玻 璃 提 供 标 准 测 试 报 告 。报 告给 出 的 是 采 样 测

25、 试 得 到 的 同 一 供 货 批 次 玻 璃 光 学 特 性 的 中 值 ， 每 块 材 料的 数 据 会 与 该 报 告 中 值 在 一 致 性 公 差 范 围 之 内 有 微 小 的 偏 差 。折 射 率 测 试 精 度 为 3 x 10 5， 色 散 测 试 精 度 为 2 x 10 5。测 试 数 据均 精 确 到 小 数 点 后 5位 。 对 于 单 块 玻 璃 材 料 ， 可 根 据 特 定 要 求 提 供 更 高 精 度 的测 试 报 告 （ 折 射 率 ： 2 x 10 5， 色 散 ： 1 x 10 5） 。这 些 测 试 报 告 中 也 提 供 由 一 系 列 完 整

26、的 测 量 数 据 计算 得 出 的 在 相 应 光 谱 范 围 的 Sellmeier色 散 公 式 各 项系 数 。1.3.2 高 精 度 测 试 报 告 （ VIS， UV IR）高 精 度 测 试 报 告 是 根 据 客 户 要 求 对 于 单 块 玻 璃 材 料而 提 供 的 。可 见 光 光 谱 范 围 内 的 高 精 度 测 试 报 告 所 包 含 的 内 容和 标 准 精 度 测 试 报 告 一 样 ， 唯 一 的 差 别 在 于 其 色 散数 据 给 出 了 小 数 点 后 6位 。ndndnF nCnF ndnF nCng nFnenend nCnF nenF ne表 1.

27、4： 标 准 测 试 报 告 中 所 提 供 的 的 折 射 率 和 色 散 数 据11根 据 要 求 ， 提 供 折 射 率 数 据 的 光 谱 范 围 可 扩 展 为 从185 nm到 2325 nm， 并 提 供 在 此 选 用 光 谱 范 围 的Sellmeier 色 散 公 式 中 的 常 数 。测 试 仪 器 为 棱 镜 测 角 仪 。折 射 率 和 色 散 的 测 量 精 度分 别 为 1 x 105和 3 x 106。如 果 需 要 ， 对 于各 类 玻 璃 类 型 以 及 不 同 的 测 量 波 长 ， 折 射 率 和 色 散的 测 量 精 度 均 可 以 提 升 到 4 x

28、 106和 2 x 106。标 准 测 量 温 度 为 22C。如 特 别 要 求 ， 测 量 温 度 也 可 以 调 整 到 18 到 28C之 间 的 某 个 常 数 值 。标 准 测 量 气 压 为 1013.3 hPa。特 殊 需 要 时 ，也 可 以 在 氮 气 环 境 中 进 行 测 量 。1.4 折 射 率 均 匀 性折 射 率 均 匀 性 用 于 描 述 一 块 玻 璃 不 同 位 置 的 折 射 率 偏 差 。通 过 对 玻 璃 熔炼 和 精 密 退 火 的 特 殊 工 艺 控 制 ， 我 们 可 以 制 备 高 均 匀 性 的 玻 璃 材 料 。可达 到 的 折 射 率 均

29、 匀 性 指 标 与 玻 璃 的 牌 号 、体 积 和 形 状 有 关 。光 学 均 匀 性 指 标 应 根 据 其 应 用 及 元 件 的 最 终 尺 寸 来 确 定 。一 般 来 说 ， 光学 均 匀 性 值 是 由 实 测 波 像 差 数 据 拟 合 计 算 得 出 的 峰 -谷 值 。在 很 多 情 况 下 ，略 去 那 些 对 于 相 关 应 用 影 响 较 小 的 象 差 项 是 可 以 被 接 受 的 。例 如 ， 离 焦量 （ 由 离 焦 像 差 项 描 述 ） 通 常 可 通 过 调 整 最 后 一 个 元 件 的 几 何 形 状 而 加以 修 正 ， 因 此 可 去 掉 这

30、 项 以 得 到 更 高 的 均 匀 性 指 标 。这 样 的 处 理 需 要 提前 予 以 特 别 说 明 。1 光 学 性 能12与 ISO 10110第 4章 的 标 准 相 对 应 ， 我 们 的 折 射 率 均 匀 性 分 成 5个 等 级（ 参 见 表 1.5） 。对 于 这 个 标 准 中 的 0级 ， 请 参 见 1.2节 中 的 折 射 率 一 致 性容 差 部 分 。最 大 均 匀 性 等 级 折 射 率 偏 差 适 用 性 ， 可 供 性 H 1 2 x 10 5适 用 于 玻 璃 切 割 片H 2 5 x 10 6适 用 于 玻 璃 切 割 片H 3 2 x 10 6适

31、 用 于 限 定 尺 寸 的 玻 璃 切 割 片H 4 1 x 10 6适 用 于 限 定 尺 寸 及 牌 号 的 玻 璃 切 割 片H 5 5 x 10 7适 用 于 限 定 尺 寸 及 牌 号 的 玻 璃 切 割 片表 1.5： 光 学 玻 璃 的 均 匀 性131.5 内 部 透 过 率 ， 色 码 （ 着 色 度 ）根 据 色 散 理 论 ， 内 部 透 过 率 即 去 除 表 面 反 射 损 失 的透 过 率 ， 与 玻 璃 的 组 分 密 切 相 关 。采 用 最 纯 净 的 原材 料 和 尖 端 的 熔 炼 技 术 ， 我 们 可 在 短 波 光 谱 区 域 达到 内 部 透 射

32、 率 极 限 。SCHOTT在 经 济 可 行 的 前 提 下 寻 求 达 到 最 优 的 内 部透 过 率 。本 目 录 数 据 表 中 的 内 部 透 过 率 与 色 码 数 值 为 该 牌 号 材料 的 中 位 数 。如 特 别 要 求 ， 对 于 所 有 牌 号 我 们 都 可 以供 应 内 部 透 过 率 的 最 小 值 为 此 数 值 的 材 料 ， 这 需 在 订货 时 注 明 。在 数 据 表 中 列 出 的 内 部 透 过 率 值 对 应 的 是波 长 400nm， 样 品 厚 度 为 10mm的 测 试 数 据 。一 些 光 学 玻 璃 牌 号 可 供 应 高 透 射 率

33、等 级 （ 如 N-SF6HT 或 者 SF57HHT） ，它 们 在 可 见 光 谱 尤 其 是 在 蓝 紫 光 波 段 的 透 射 率 有 所 提 高 。这 些 玻 璃 以 后缀 HT（ 高 级 别 透 过 率 ） 或 HHT（ 最 高 级 别 透 过 率 ） 来 标 示 ， 并 在 数 据 表中 单 独 标 出 。HT和 HTT级 材 料 的 可 见 光 谱 内 部 透 射 率 是 最 小 值 。光 学 玻 璃 在 近 紫 外 波 段 的 透 过 率 极 限 对 于 高 折 射 率 材 料 尤 其 重 要 ， 其 截止 带 随 着 折 射 率 的 增 加 而 移 向 可 见 波 段 。我

34、 们 采 用 一 种 简 单 的 方 法 色码 （ 即 着 色 度 ） 来 定 义 紫 外 吸 收 曲 线 的 位 置 和 斜 率 。1 光 学 性 能14色 码 中 列 出 的 l80和 l5指 的 是 通 过 10mm厚 的 样 品 后 的 透 射 率 （ 包 括 反射 损 失 ） 分 别 为 80 和 5 的 波 长 值 。波 长 值 精 确 到 10nm， 去 掉 个 位数 字 后 的 数 值 即 为 色 码 值 。例 如 ， 色 码 33/30表 示 l80 330nm， l5300nm。对 于 nd1.83的 高 折 射 率 玻 璃 牌 号 ， 色 码 的 数 据 （ 用 符 号

35、* 标 示 ） 指 的是 透 过 率 在 0.70和 0.05处 的 波 长 值 （ l70和 l5） ， 这 是 因 为 这 类 玻 璃 具有 较 高 的 反 射 损 耗 。152 内 部 属 性2 内 部 属 性2.1 条 纹 度条 纹 是 指 玻 璃 内 部 折 射 率 的 局 部 偏 差 。它 们 外 形 呈 带 条 状 ， 典 型 的 宽 度 范 围 在 十 分 之 几 到几 个 毫 米 。ISO 10110中 的 第 4章 规 定 了 条 纹 度 的 分 级 标 准 。但 它 是 针 对 加 工 完 毕 的 光 学 元 件 ， 因 此 这 个 分 级 标准 不 完 全 适 用 于

36、光 学 玻 璃 原 材 料 。该 标 准 根 据 光 学元 件 的 有 效 孔 径 内 的 条 纹 面 积 ， 考 虑 对 平 面 波 波 前产 生 30nm以 上 畸 变 的 条 纹 ， 将 常 规 条 纹 度 分 成 14级 。条 纹 度 第 5级 定 义 为 无 条 纹 包 括 引 起 30nm以 下 波 前 畸 变 的 轻 微 条 纹 。用 户 如 有 此 类 需 求 需 要 与 我 们 具 体 讨 论 。SCHOTT的 所 有 光 学 玻 璃 都 满 足 ISO 10110标 准 第 4章 中 14级 标 准的 要 求 ， 测 试 的 玻 璃 厚 度 通 常 都 远 远 大 于 成

37、品 光 学 元 件 的 厚 度 ， 因 此 实 际光 学 系 统 的 条 纹 指 标 要 好 的 多 。SCHOTT通 常 使 用 阴 影 法 来 分 析 测 试 光 学 玻 璃 的 条 纹 度 。这 是 一 种 非 常灵 敏 的 测 试 方 法 ， 能 满 足 最 苛 刻 的 要 求 。我 们 用 VS1级 别 来 定 义 更 高 条 纹 度 指 标 要 求 的 玻 璃 。该 级 别 的 玻 璃 用 灵敏 的 阴 影 法 也 检 测 不 到 条 纹 。对 于 用 于 棱 镜 的 材 料 肖 特 可 提 供 VS2等 级 ，即 用 阴 影 法 在 两 个 相 互 垂 直 的 方 向 检 测 不

38、 到 条 纹 。162.2 气 泡 度 和 杂 质光 学 玻 璃 中 几 乎 没 有 气 泡 。然 而 由 于 某 些 玻 璃 成 分 或 因 经 济 实 用 的 加 工工 艺 需 要 ， 玻 璃 中 的 气 泡 是 无 法 完 全 避 免 的 。 气 泡 度 是 以 在 体 积 为 100cm3的 玻 璃 中 所 有 气 泡 的 横 截 面 面 积 （ 以 mm2为 单 位 ） 的 总 和 来 描 述 的 。玻 璃 中 的 杂 质 ， 如 结 石 和 结 晶 被 认 为 是 具 有同 样 横 截 面 积 的 气 泡 。气 泡 度 的 判 定 只 考 虑 直 径 大 于 或 等 于 0.03m

39、m的气 泡 和 杂 质 。 表 2.1中 列 出 了 气 泡 度 的 等 级 以 及 相 应 的 气 泡 和 杂 质 的 最 大 允 许 数 量 和 直径 。对 于 更 高 的 质 量 等 级 VB（ 精 选 气 泡 等 级 ） 和 EVB（ 超 精 选 气 泡 等 级 ） ，只 能 以 切 割 料 的 形 式 供 货 。根 据 ISO 10110标 准 的 第 3章 定 义 ， 气 泡 可 以 分 散分 布 于 玻 璃 中 。一 个 一 定 大 小 的 气 泡 也 可 以 多 个 小气 泡 形 式 存 在 。一 些 特 殊 应 用 例 如 高 能 量 激 光 器 ， 分 光 棱 镜 ， 条

40、纹相 机 及 高 密 度 光 栅 等 要 求 玻 璃 只 含 有 少 量 微 气 泡 /杂质 。我 们 能 根 据 客 户 需 求 供 应 满 足 这 些 条 件 的 玻 璃材 料 。172 内 部 属 性1)注 意 ： 在 用 来 加 工 小 零 件 的 玻 璃 条 料 和 块 料 中 ， 如 单 位 体 积 中 总 的 气 泡 横 截 面 面 积 和 数 量 符 合 以 上 标 准 ， 个 别 气 泡 尺 寸 超 差 是 允 许 的 。气 泡 度 等 级 B0 B0 B0 B1 B1 B1 质 量 等 级 VB EVB VB EVB每 100立 方 厘 米 玻 璃 内 允 许 的 气 泡

41、和 杂 质 最 大 横 截 面 积 总 和 0.03 0.01 0.006 0.1 0.03 0.02 (平 方 毫 米 ）每 100立 方 厘 米 允 许 的 最 大 气 泡 数 量 10 4 2 30 10 4气 泡 和 杂 质 允 许 的 最 大 直 径 50 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.10 (mm）1)100 0.15 0.15 0.10 0.20 0.15 0.10 200 0.20 0.15 0.10 0.30 0.20 0.10 300 0.25 0.20 0.40 0.25 500 0.40 0.60 800 0.55 0.80 表 2.1: 光 学

42、 玻 璃 中 气 泡 和 杂 质 的 标 准182.3 1.1.应 力 双 折 射玻 璃 的 永 久 性 内 应 力 的 大 小 和 分 布 取 决 于 退 火 条 件 、玻 璃 牌 号 和 尺 寸 大小 。内 应 力 引 起 的 双 折 射 与 玻 璃 牌 号 有 关 。应 力 双 折 射 是 用 de Senarmount和 Friedel方 法 ， 通 过 测 量 光 程 差 来 定义 的 ， 单 位 为 nm/cm。对 于 简 单 几 何 形 状 的 测 试 样 品 ， 其 精 度 为 35nm。对 于 圆 形 样 品 在 距 边 缘 5 直 径 处 进 行 测 量 ； 对 于 矩 形

43、 样 品 则 是 在长 边 中 点 距 边 缘 5 宽 度 处 进 行 测 量 。关 于 这 种 测 量 方 法 的 详 细 说 明 可 参照 ISO 11455标 准 。对 于 测 量 厚 度 和 应 力 双 折 射 数 值 均 比 较 小 的 玻 璃 ，de Senarmount和 Friedel方 法 的 精 度 是 不 够 的 。在这 些 情 况 下 ， 我 们 有 另 外 的 测 量 方 法 可 以 得 到 高 一个 数 量 级 的 测 量 精 度 。得 益 于 我 们 的 退 火 工 艺 ， 我 们 既 能 达 到 很 高 的 光 学均 匀 性 又 能 保 持 非 常 低 的 应

44、力 双 折 射 。所 提 供 的 玻璃 块 料 通 常 具 有 对 称 的 应 力 分 布 ， 呈 现 出 压 应 力 状态 。当 玻 璃 被 切 割 时 ， 其 应 力 双 折 射 将 大 幅 下 降 。如 果 光 学 元 件 的 尺 寸 远 小 于 原 料 尺 寸 ， 其 残 余 的 应力 双 折 射 则 远 远 比 表 2.2中 列 出 的 数 值 小 。192 内 部 属 性应 力 双 折 射尺 寸 精 密 退 火 超 精 密 退 火 超 高 精 密 退 火 nm/cm (SK) nm/cm (SSK) nm/cm 300 mm d 60 mm 10 6 4: 300 600 mm d

45、: 60 80 mm 12 6 4表 2.2： 各 种 尺 寸 切 割 料 的 应 力 双 折 射 标 准(: 直 径 或 最 大 长 度 , d:厚 度 ) 对 于 尺 寸 大 于 600mm的 材 料 ， 我 们 可 以 根 据 您 的要 求 来 相 应 提 供 其 应 力 双 折 射 的 指 标 。用 于 二 次 压 型 的 玻 璃 材 料 允 许 存 在 较 高 的 应 力 。不过 机 械 加 工 并 不 会 受 其 影 响 。20以 下 列 出 的 五 种 测 试 方 法 用 于 对 抛 光 玻 璃 表 面 的 化 学 特 性 进 行 评 价 。3.1 耐 潮 性 (ISO/WD 1

46、3384)耐 潮 性 描 述 了 光 学 玻 璃 在 高 相 对 湿 度 及 高 温 环 境 下 的 稳 定 性 。这 种 情 况下 在 敏 感 玻 璃 材 料 表 面 一 般 会 生 成 一 层 白 色 霉 斑 ， 通 常 情 况 下 难 以 擦 除 。3 化 学 特 性检 测 玻 璃 的 耐 潮 性 采 用 加 速 强 化 的 测 试 方 法 ， 将 抛过 光 而 未 镀 膜 的 玻 璃 片 暴 露 在 饱 和 水 蒸 汽 的 环 境 中 ，环 境 温 度 在 40C和 50C之 间 变 化 。这 使 玻 璃 表 面产 生 水 蒸 汽 凝 结 然 后 干 燥 的 周 期 性 变 化 。30

47、小 时 后 玻 璃 片 从 环 测 箱 中 取 出 ， 我 们 用 试 验 前 后的 散 射 度 变 化 H 来 衡 量 其 表 面 变 化 情 况 。散 射 度测 量 使 用 球 面 散 射 仪 。耐 潮 性 的 分 级 根 据 30小 时 测试 周 期 后 散 射 度 增 量 H 的 大 小 来 制 定 。表 3.1列 出了 耐 潮 性 等 级 。耐 潮 性 级 别 CR 1 2 3 4散 射 度 增 量 H 100 10 100 110 0.11 10 110 0.11 4 1 4 0.25 1 30 60HG 3 60 90HG 4 90 120HG 5 120 150HG 6 150

48、N-SK16的 磨 削 量 定 义 为 100。表 4.1: 根 据 ISO 12844标 准 磨 削 性 分 级29所 谓 的 软 化 点 EW指 的 是 在 塑 态 范 围 内 ， 玻 璃 可 在自 重 作 用 下 快 速 变 形 。软 化 点 温 度 T107.6是 当 玻 璃呈 现 出 107.6dPa s的 粘 度 时 的 温 度 。当 粘 度 大 于1013dPa s时 ， 玻 璃 的 状 态 可 用 固 化 或 “冻 结 ”来 描述 。在 这 个 粘 度 下 ， 玻 璃 的 应 力 可 在 15分 钟 内 基 本 消 除 。另 一 种 定 义 转 变 温 度 的 方 法 是 根

49、据 相 对 线 性 热 膨 胀率 的 斜 率 变 化 。根 据 ISO 7884-8， 这 可 以 用 来 定 义所 谓 的 转 变 温 度 Tg。它 一 般 会 在 T1013的 位 置 。.在 任 何 热 处 理 情 况 下 ， 若 温 度 高 于 T1013 200K时 ， 精 密 的 光 学 表 面 可 能产 生 变 形 ， 折 射 率 可 能 发 生 变 化 。4.4 线 性 热 膨 胀 系 数玻 璃 的 典 型 线 性 热 膨 胀 曲 线 从 近 绝 对 零 度 开 始 ， 其 斜 率 逐 渐 增 加 直 到 接近 于 室 温 。然 后 曲 线 呈 近 似 线 性 变 化 直 到 出 现 明 显 塑 态 的 温 度 。由 于 玻璃 内 部 分 子 结 构 变 化 会 引 起 线 胀 曲 线 的 明 显 弯 曲 ， 我 们 以 此 来