Materiale optice - materiale naturale și sintetice, monocristale , sticlă ( sticlă optică , ochelari foto ), policristaline ( Materiale ceramice transparente ), polimerice ( Sticlă plastică ) și alte materiale care sunt transparente într-o anumită gamă de unde electromagnetice . Sunt utilizate pentru fabricarea elementelor optice care operează în regiunile ultraviolete , vizibile , infraroșii ale spectrului .
În vorbirea colocvială și în industrie, toate materialele optice solide sunt adesea numite ochelari.
Rolul materialelor optice este uneori îndeplinit de medii optice, unii polimeri, filme, aer, gaze, lichide și alte substanțe care transmit radiații optice .
Cel mai vechi și binecunoscut material optic este sticla obișnuită , constând dintr-un amestec de dioxid de siliciu și alte substanțe. Dezvoltarea tehnologiei și înăsprirea cerințelor pe măsură ce rafinamentul dispozitivelor optice a crescut a condus la crearea unei clase speciale de ochelari tehnice - sticlă optică .
Se deosebește de alte ochelari prin transparență ridicată, puritate, incoloritate, uniformitate, precum și putere de refracție și dispersie strict normalizate .
Prin topirea dioxidului de siliciu pur (de exemplu, cristalul de rocă ), se obține așa-numita sticlă de cuarț . Se deosebește de alte sticle de silicat prin rezistența chimică semnificativă, coeficientul extrem de scăzut de dilatare liniară și punctul de topire relativ ridicat (1713–1728 °C). Acest lucru face posibilă construirea de sisteme optice care funcționează într-o gamă mai largă de temperaturi și medii agresive.
În plus, sticla de cuarț este transparentă pentru gama ultravioletă a undelor electromagnetice, ceea ce face ca acest material să fie indispensabil pentru sistemele optice care funcționează în această regiune a spectrului.
Motivul principal pentru crearea unui înlocuitor artificial - sticla organică , a fost absența la momentul dezvoltării sale ( anii 1930 ) a materialelor adecvate pentru utilizare în aviație - transparente dar nu fragile și suficient de rezistente și flexibile - aceste calități erau înzestrate cu acest lucru. polimer sintetic. În prezent, sticla organică nu mai este capabilă să îndeplinească toate cerințele nici ale aviației și, cu atât mai mult, astronauticii, dar a fost înlocuită cu alte tipuri de materiale plastice și noi modificări ale sticlei „obișnuite” (dotată cu reflectivitate crescută, căldură). -rezistent și durabil). Conform caracteristicilor fizice și chimice stricte, plexiglasul nu are nimic de-a face cu prototipul său.
O lentilă din siliciu omogen este transparentă la radiația infraroșie și opaca la lumina vizibilă. În această regiune a spectrului, siliciul are:
Proprietățile siliciului au făcut posibilă crearea unui nou tip de sisteme de focalizare pentru undele de raze X. Pentru fabricarea unor astfel de sisteme, se utilizează formarea controlată a unei rețele periodice de pori în procesul de gravare fotoanodă profundă a siliciului. metode de control al formei porilor au fost dezvoltate la IPTM RAS.
Ca rezultat, au fost create matrici de lentile cu raze X parabolice cu focalizare scurtă și elemente de cristale fotonice tridimensionale pe bază de siliciu. [unu]
Niobatul de litiu prezintă proprietăți optice neliniare. Este folosit pentru a crea circuite optice integrate utilizate ca modulatori de intensitate a radiației în liniile de transmisie a datelor din fibră optică ; modulatoare de fază și polarizatoare de radiații utilizate în sistemele de navigație bazate pe giroscoape cu fibră optică .
Niobatul de litiu este utilizat pe scară largă în circuitele optice integrate comerciale datorită combinației unice a parametrilor săi: