硫族玻璃(Chalcogenide Glass)是一种由VIA族元素(硫族元素,包括硫、硒、碲,不包括氧)与砷(As)、锗(Ge)、磷(P)、锑(Sb)、铝(Al)、硅(Si)等其他元素共价结合制成的玻璃材料。硫族玻璃在中波红外(3–5μm)和长波红外(8–12μm)波段具有高光学透射率,尤其在LWIR波段,其平均透射率可超过64%,加上抗反射涂层,LWIR透射率可提升至95%。因此,硫族玻璃在红外应用领域中正逐渐成为重要材料。
与其他红外晶体材料(如锗、硫化锌、硅、硒化锌等)相比,硫族玻璃具有以下优势: 1. 低折射率热系数,适合制作热不敏感的无温差透镜(athermalized lenses)和校正色差。 2. 易加工性,硫族玻璃软化点低,机械硬度低,比常规晶体材料更易加工成各种光学元件。 3. 低制备成本,制造硫族玻璃消耗的锗量少,其原料成本约为锗晶体的1/4。
随着配备非制冷FPA探测器的LWIR热成像技术的发展,由硫族玻璃制成的透镜在枪瞄、导弹监控、安全监控等多个行业和领域中发挥重要作用。利用硫族玻璃可制备轻巧、紧凑的无温差透镜组件(Athermalized lens assemblies),实现热像仪的被动光学无温差化。与采用笨重机械结构的主动无温差化相比,被动光学无温差化利用硫族玻璃的热稳定折射特性,在一定温度范围内消除热失焦影响,设计简单紧凑。此外,通过高精度模压工艺,可实现非球面硫族玻璃透镜的批量生产,有助于减少色差、实现消色差,从而提升成像质量。
自20世纪50年代以来,SCHOTT、VITRON、UMICORE等玻璃和材料企业已开发成熟的硫族玻璃制备技术。近十年,中国企业如NHG也建立了一系列在全球市场广泛使用的硫族玻璃型号。Shalom EO提供不同型号硫族玻璃制成的透镜和球体。Shalom EO主要采用NHG的硫族玻璃(IRG系列)作为基材,包括IRG201, IRG202, IRG203, IRG204, IRG205, IRG206, IRG207,提供化学、光学和热学性能,并与SCHOTT、VITRON、UMICORE、PIKE等品牌的等效材料对应。
硫族玻璃型号对照表:
NHG IRG系列性能:
1. IRG201
2. IRG202
3. IRG203
4. IRG204
5. IRG205
6. IRG206
7. IRG207
Tags: 硫族玻璃