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光学材料的市场与应用

近十年来,随着现代光学、光电子学和信息技术的发展,出现了一种技术含量高、制造难度大、光学性能优良的光电数码产品和信息产品。这种光学材料我们称之为新型光学材料。一般称为镧系光学玻璃、环保系列光学玻璃、低熔点、磷酸盐光学玻璃。

光电信息技术在过去 10 年中取得了巨大的成功。为了适应这种快速发展,我们必须在传输、交换、数据存储和显示技术等更广泛的前沿领域寻求新的突破。由于现代光电子产业、信息技术和通信技术的结合,应用光电技术、光子技术、电子工业技术在光学制造中突破了传统概念。例如,从成像元件到功能元件,从无源元件到有源元件。目前,采用超高精度薄膜加工技术的非球面和衍射光学元件、波分复用器件,采用超高精度光学元件技术的超高精度光学元件在新一代光学元件中占据主流。从某种意义上说,目前的光子技术还处于发展阶段。

目前光学材料有几十种:无色光学玻璃、有色光学玻璃、红外光学材料、光学晶体、光学石英玻璃、人造光学石英晶体、微晶玻璃、光学塑料光纤、航空有机玻璃、乳白色白色漫射玻璃和液体材料等。光学玻璃最常用于成像元件。塑料镜片的质量可以满足很多地方对玻璃镜片的质量要求,尤其是在眼镜行业。它在一定程度上有取代玻璃镜片的趋势。但由于其折射率低、散射高、不均匀等局限性,其用途不如光学玻璃广泛。

为了降低成本,增强竞争力,全球光电产业正在向中国转移。其中,日本佳能、奥林巴斯、理光、尼康、Meiolar、SONY等公司纷纷将数码相机、液晶投影仪等产品转向中国大陆沿海地区。

光学玻璃环保系列

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随着环境保护意识的增强,发达国家纷纷颁布实施环境保护法。如果玻璃中禁止氧化铅和氧化砷的有害影响,则必须在光学仪器和光电产品中使用环保光学玻璃。为了实现这一目标,近年来,世界上主要的光学玻璃制造商纷纷开发各种环保光学玻璃。日本OHARA公司自1993年以来已向市场提供了31个品种的无铅、无砷光学玻璃。1996年生产的环保光学玻璃已达93个品种。 1997年目录中111个品种的光学玻璃中不含铅、砷。这类光学玻璃已处于世界领先地位。日本豪雅公司生产101种产品。公司自1994年开始推出绿色玻璃31个品种,2002年实现无铅无砷环保光学玻璃。


德国 SHOTT 公司于 1980 年代开始研发环保玻璃。 2000年产品目录的87个品种中,有67个品种属于无铅无砷环保光学玻璃。因此,光学玻璃的环保已成为世界光学材料工业发展的必然趋势。化学稳定性、高折射率、高色散和价格,需要在普通光学玻璃中添加PbO以提高其性能。考虑到大气条件的改善和消泡的澄清,应在普通光学玻璃中添加As2O3。钛氧化物属于化合价氧化物,添加过多会使生产工艺更加困难。以上情况会导致短波范围内的穿透率下降,玻璃的不透明性和玻璃的抗性,透明度的损失尤其是铂金熔炼坩埚,容易污染玻璃,污染玻璃。在产品出口,色度不符合要求。


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