|
|
|
|
|
|
||
Одной из главных характеристик оптического материала является показатель преломления nl - отношение скорости распространения света длиной волны l в вакууме к скорости распространения в материале. Для бесцветного оптического стекла основное значение этого показателя установлено для длины волны 546,07 мм спектральной линии е ртути и обозначается ne .
Значение показателя преломления для различных длин волн света различно и обуславливает дисперсионные свойства материала, которые, например, для оптического стекла характеризуются значением средней дисперсии nF' - n С' (разностью показателей преломления стекла для длин волн 479,99 и 643,85 нм спектральных линий F' и С' кадмия). В каталогах оптического стекла приведены также значения коэффициента средней дисперсии (число Аббе) n е = (ne - 1) / (nF' - nC').
К спектральным характеристикам материалов относятся показатель поглощения (ослабления) ( al ) или оптической плотности (D l ), спектральные кривые коэффициента пропускания ( tl ).
Поляризационные характеристики материалов наиболее важны для элементов лазерной техники и деталей поляризационных и спектральных приборов. К ним относятся: постоянная Верде (V), определяющая угол поворота плоскости поляризации светового луча в магнитном поле; двойное лучепреломление, определяемое показателями преломления для обыкновенного (n0 ) и необыкновенного (n е) лучей, поляризованных в двух взаимно- перпендикулярных направлениях; дихроизм - различное поглощение обыкновенных и необыкновенных лучей.
Нормируемые показатели качества материалов рассмотрим на основе бесцветного оптического стекла, являющегося наиболее типичным и распространенным материалом, используемым для изготовления оптических деталей.
Качество оптического бесцветного стекла регламентируется следующими показателями: отклонением показателя преломления от установленного (номинального) значения для каждой марки; отклонением средней дисперсии от установленного значения, оптической неоднородности; двойному лучепреломлению; показателю ослабления, бессвильности и пузырности.
По отклонению показателя преломления от номинального значения установлено пять категорий и четыре класса по однородности партии заготовок стекла по показателю преломления (табл.2 Приложения).
По отклонению средней дисперсии установлено пять категорий и два класса однородности по средней дисперсии в партии заготовок (табл.3 Приложения).
Как видно из таблиц, отклонение показателя преломления марки стекла и средней дисперсии в партии заготовок существенно меньше, чем пользуются для перерасчета оптической системы на плавки стекол [10]*, [16]*.
По оптической однородности, которая характеризует постоянство показателя преломления в любой точке объема стекла, установлено пять категорий, определяемых отношением j / j 0 разрешающей способности коллиматорной установки с заготовкой стекла и без нее (табл. 4 Приложения). Для первой категории проверяется также качество дифракционного изображения точечной миры, которое должно быть на уровне теоретического.
Двойное лучепреломление характеризуется разностью хода двух лучей (при l = 0,55 мкм), на которые разделяется падающий луч под воздействием напряжений в стекле (при прохождении его в направлении наибольшего размера заготовки). По двойному лучепреломлению установлено пять категорий при трех значениях коэффициентов оптического напряжения (табл. 5 Приложения.).
Заметим, что полное отсутствие напряжений (двойного лучепреломления) в заготовках стекла затрудняет получение точных поверхностей и вызывает увеличение деформаций из-за воздействия собственной массы детали и при ее закреплении. Это обстоятельство учитывается, например, при выборе категорий стекла по двойному лучепреломлению для зеркал с наружным отражением (см. п. 2.4).
Под показателем ослабления света mА понимается величина обратная расстоянию, на котором параллельный пучок излучения от источника А ослабляется в десять раз в результате совместного действия поглощения и рассеяния в стекле.
В каталогах оптического бесцветного стекла приведены также значения коэффициента пропускания tА стекла в толщине заготовки 1 см (отношение светового потока прошедшего к падающему). По показателю ослабления и коэффициенту пропускания установлено восемь категорий (табл. 6 Приложения)
По бессвильности (наличие прозрачных включений, отличающихся по показателю преломления от окружающей массы стекла) установлено две категории и два класса (табл. 7 Приложения). Узловые свили длиной до 10мм допускаются не более 10 шт. на 1 кг стекла. Заметим, что для заготовок цветных и бесцветных стекол размером свыше 500 мм, а также оптических кристаллов, установлено 4 категории по бессвильности [4]*, [9]*.
По пузырности и включениям (камни, кристаллы, головки свилей) установлено шесть классов и девять категорий (табл.8 Приложения). Категория характеризуется диаметром наибольшего пузыря, а класс - средним числом пузырей диаметром свыше 0,03 мм в 1 кг сырьевого стекла.