Transmissionsspektrum optischer Materialien
Die Wahl des richtigen Materials von UV bis LWIR – THz
Die Auswahl des richtigen optischen Materials ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit Ihres Systems. Transmissionsbereich, Brechungsindex und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen variieren je nach Material erheblich.
Diese Tabelle bietet einen schnellen Vergleich der gängigsten optischen Materialien und zeigt deren Transmissionsfenster von UV bis langwelligem Infrarot (LWIR) sowie deren typische Brechungsindizes (nd).
So lesen Sie das Diagramm
- Die horizontale Achse stellt das elektromagnetische Spektrum dar, von UV (Nanometer) links bis LWIR/THz (Millimeter) rechts.
- Jeder Balken zeigt den praktischen Transmissionsbereich eines Materials.
- Der Wert „ND“ gibt den Brechungsindex an der d-Linie (587,6 nm)
oder einer repräsentativen Wellenlänge an. - Überlappende Bereiche helfen dabei, alternative Materialien für dasselbe Spektralband zu identifizieren.
Die in diesem Diagramm enthaltenen Informationen dienen nur als Referenz. Die Transmission wird beeinflusst durch
Materialdicke, Beschichtungen, Einfallswinkel, Oberflächenqualität und andere Faktoren.
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Wichtigste Erkenntnisse
- UV-Anwendungen (< 350 nm):
Quarzglas (JGS1), CaF2, MgF2 und Saphir bieten die beste Leistung. - Optik für sichtbares Licht (400–700 nm):
Standardgläser wie Optisches Glas, B270 und Borosilikat sind kostengünstige Alternativen. - Nahes Infrarot (NIR):
Materialien wie CaF₂ und BaF₂ bieten eine hohe Transmission bei geringer Dispersion. - Mittleres Infrarot (3–12 µm):
ZnSe, ZnS und Silizium sind aufgrund ihrer hohen Transmission interessant. - LWIR / Thermisches Infrarot Bildgebung (8–14 µm):
Germanium,Chalkogenidglas und ZnSe werden trotz höherer Brechungsindizes häufig verwendet. - THz
Die Verwendung von TPX oder Si-HR wird empfohlen.
Designüberlegungen
Das Transmissionsspektrum ist nur ein Parameter eines optischen Designs. Um die besten Materialien auszuwählen, müssen jedoch auch andere Parameter berücksichtigt werden:
- Mechanische Festigkeit und Härte
- Wärmebeständigkeit
- Kosten und Herstellbarkeit
- Materialverfügbarkeit und Exportbeschränkungen
- Brechungsindex
- Dispersion (Farbaberration)
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