Оптические материалы

В качестве материалов для окон и фокусирующих систем при работе в интервале длин волн 350–1000 нм обычно используются кварц, пирекс и другие стёкла. Для работы в УФ-области требуются окна из кварца, фтористого магния или фтористого лития. В области излучения CO₂-лазеров прозрачны различные полупроводники (Ge, GaAs, ZnSe, CdTe) и соли галогенидов металлов (NaCl, KCl). Соли в высшей степени прозрачны и, несмотря на их гигроскопичность и мягкость, препятствующую высококлассной полировке, часто являются наиболее предпочтительными материалами. Полупроводники более химически стойкие, но имеют более высокий коэффициент поглощения и более высокую стоимость по сравнению с солями.

При выборе материала для окон и линз в конкретных условиях часто необходимо учитывать следующие важные свойства, такие, как:

• Коэффициент поглощения α = −(1/x) ln (I/I₀), где I₀ — интенсивность падающего излучения, I — интенсивность излучения, прошедшего слой х. Желательны малые величины коэффициента поглощения.
• Коэффициент теплопроводности. Характеризует способность материала рассеивать поглощённую энергию излучения. Желательны большие величины коэффициента теплопроводности.
• Твёрдость и гладкость. Твёрдость должна быть большой для противостояния механическому воздействию и получения высококачественной поверхности при полировке.
• Химическая стойкость. Должна быть высокой.
• Коэффициент линейного расширения. Должен быть минимальным, чтобы не создавать искажения волнового фронта при нагреве.