如何选择光学玻璃_机械仪表_工程科技_专业资料

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1、如何选样光学玻璃？（1）摘要：玻璃选择是一门科学也是一门艺术。本文的目的是为了解决玻璃选择的“闲惑”,这里主要利用玻璃的特性，然后通过详细的参数分析來说明如何为不同F数、波段和性能参数的镜头选择授优的玻璃。玻璃的特性主耍考虑玻璃的折射率、阿贝数和部分色散。木文使用SCHOTT玻璃图，并探讨了六个处在不同分区的玻璃。本文的目标是使玻璃选择简单易解。玻璃的基本特性影响光沖玻璃选择的最重要参数是对光起折射作用的折射率参数，以及折射率随波长而变化的阿贝数或V值。图1表示以上两个参数，即阿贝图（有时也称为玻璃表）。横轴表示阿贝数值，

2、从右到左递增。因此，会把低色散的玻璃放在左边，高色散的玻璃放在右边。纵轴衣示折射率。由折射率和色散的大小并依据这张图就很容易选择玻璃了。通常把氨元素的d黄光波长0.5876pm视为镜头焦距的主波长。从红光波长（通常使用氢C光谱0.6563pm）到蓝光波长（通常使用氨F光谱0.4861pm）的焦距变化定义为初级轴向色差。随着阿贝数的增加，从红到蓝的焦距变化会减小。理论上來说，若阿贝数值非常人，比如500或4000,那么就不会有初级轴向色差。而当阿贝数值减小，从红到蓝的焦距变化就会变大。为了设计出一个使红光和蓝光聚焦在一起的镜

3、头，我们至少需要使用两个不同材料的玻璃，其中一个是低阿贝数另一个是高阿贝数。下表1列出了描述玻璃特性的主要术语：ParameterDefinitionMaindisp^ion=Principaldispersion(叶nc)Abbenumber=V(

4、number(no-I)/(叶ik)RelativePartialDispersion=PXly(nx-ny)/(nF一nc)Refractivity(nd-1)PrimaryAxialColorAmountoidetcxrusbelweenthebestredii)cusp

5、osition&thebestbluelocuspositionSecondaryAxialColorAnunintoldetenusbetweenthebestyellowfocuspositionandthebestredibcusposition.PrimaryLnleralColorThelateraldisplacement(intheimageplane)betweenthebestredimaseandthebestblueJlinage,commonlyknownascolorfringing.Second

6、aryLateralColorIlielateraldisplacement(intheimageplane)betweenthebestredimaeeandthebestyellowimageatthedwavelength.Wavelengthsusuallyreferencedg=435.834mnC=656.273mm.d587.562nm.F486labk1Gla^sTctminologyscHon802.00•KZFSX/msMOOkscHGIkw%ASM1111901801.701.601.50140Cro

7、wnAbbe-Diagram7060FiKure1sIhhvsatypicalAhlxrdiazinuipumdcdbySCHOTTAGThelocalhhiBK7midSF2.twoofthenioicpopularaudcoinnionlyusedgist*niaieiiaK,havebeennoietlSomecuiiunonphsnclenseslmebeenmcliidetdtotrefetHKeOPTICSKY.CN初级轴向色差如上所述，初级轴向色差定义为余距从红光0.6563pm到蓝光0.4861pm（C光

8、和F光）的变化量。对于一个很远的物点，初级轴向色差可表示为［3］：如何选择光学玻璃？（2）若方程（1）中的阿贝数是2,那么从红光到蓝光的焦距变化量是黄光焦距的一半。图2可以看出这个效应，其屮单正透镜的阿贝数指定为2。Forthisexample,Abbe#=2►7ffcFigure2Tinsisatealraytracesltownigthetedaiuibluetocusposihoxi^fbin

9、k>siTivchighdispersjoitV二工opticsky.cn对于两个贴合在一起的透镜，会发现总的光焦度等于两个

10、光焦度的求和。因此使用两种不同阿贝数的材料，可以设计一个使红光和蓝光黒距相等的镜头［3］。其中，兀=一/雷2—人"冬(2)要使红光和蓝光聚焦在同一位宽，方程(2)告诉我们应该如何选择双胶介中的正透镜焦距和负透镜焦距。消色差双胶合的探讨对于一个消色差双胶合，其红光和蓝光的焦距相等，即初级色差为零。其中止透