锗（Germanium）- 高折射率材料

锗（Germanium）是一种高折射率材料，常用于制造用于光谱学的衰减全反射（ATR）棱镜。由于其折射率特性，锗无需镀膜即可作为一种天然的 50% 分光器。锗也被广泛用作生产光学滤光片的基底材料。它覆盖整个 8-14 微米热红外波段，并被用于热成像镜头系统中。锗可通过钻石镀膜（Diamond AR coating）制成极其坚硬的前端光学元件。

物理与光学性能

透射范围：	1.8 至 23 微米 (μm) (1)
折射率：	4.0026 @ 11 微米 (1)(2)
反射损耗：	53% @ 11 微米（双面）
吸收系数：	<0.027 cm⁻¹ @ 10.6 微米
Reststrahlen 峰值：	n/a（无数据）
dn/dT：	396 × 10⁻⁶ /°C (2)(6)
dn/dμ = 0：	几乎为常数
密度：	5.33 g/cm³
熔点：	936°C (3)
热导率：	58.61 W·m⁻¹·K⁻¹ @ 293K (6)
热膨胀系数：	6.1 × 10⁻⁶ /°C @ 298K (3)(4)(6)
硬度：	Knoop 780
比热容：	310 J·kg⁻¹·K⁻¹ (3)
介电常数：	16.6 @ 9.37 GHz，300K
杨氏模量 (E)：	102.7 GPa (4)(5)
剪切模量 (G)：	67 GPa (4)(5)
体积模量 (K)：	77.2 GPa (4)
弹性系数：	C11=129；C12=48.3；C44=67.1 (5)
表观弹性极限：	89.6 MPa (13000 psi)
泊松比：	0.28 (4)(5)
溶解性：	不溶于水
分子量：	72.59
晶体结构：	立方金刚石结构，Fd3m

 

折射率数据

No = 普通光线（Ordinary Ray）

波长 (μm)	折射率 No	波长 (μm)	折射率 No	波长 (μm)	折射率 No
2.058	4.102	2.153	4.0919	2.313	4.0786
2.437	4.0708	2.577	4.0609	2.714	4.0562
2.998	4.0452	3.303	4.0369	4.258	4.0216
4.866	4.017	6.238	4.0094	8.660	4.0043
9.720	4.0034	11.04	4.0026	12.00	4.0023
13.02	4.0021

产品说明

锗通常采用柴可拉斯基法（Czochralski technique）生长，目前仅有少数几家制造商（比利时、美国、中国、俄罗斯）具备该工艺能力。锗的折射率随温度变化显著，当温度超过约 350K 时，其带隙被热电子填充，导致材料在所有波长下变为不透明。

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