選擇玻璃材料非常重要，這是因為不同的玻璃類型具有不同的特性。愛特蒙特光學® 提供了各種玻璃類型，可根據下面的特性作出選(xuan)擇。
設計(ji)師一(yi)般(ban)將玻(bo)璃的折射率和 Abbe 數(shu)值用作為設計(ji)系(xi)統的(de)自(zi)由度。反射率(lv)(lv)是指(zhi)在特定(ding)波(bo)長下(xia)，光(guang)在真空中的(de)速度與光(guang)在特定(ding)材(cai)料中的(de)速度之比率(lv)(lv)；而材(cai)料的(de) Abbe 數值則會(hui)量化特定光譜范(fan)圍的色散(san)(san)量（色散(san)(san)率(lv)變(bian)化）。例如(ru)，材(cai)(cai)料(liao)的折(zhe)(zhe)射(she)率(lv)越(yue)高，光線折(zhe)(zhe)射(she)的能力越(yue)強，因此(ci)需要透鏡(jing)彎(wan)曲的曲率(lv)就(jiu)較小。在具有較高折(zhe)(zhe)射(she)率(lv)的情(qing)況下(xia)，球差數值就(jiu)較小；而通過具有低(di)折(zhe)(zhe)射(she)率(lv)的材(cai)(cai)料(liao)的光速更快。高 Abbe 數值通常提供低色(se)散并減少色(se)差。另(ling)外，某些玻璃類型則具(ju)有不(bu)同的傳輸波長區域。
玻(bo)(bo)璃密(mi)度(du)有(you)助于確定(ding)光學組(zu)件的(de)(de)(de)重(zhong)量以及透鏡直徑，這對用于重(zhong)量有(you)限制(zhi)的(de)(de)(de)應用更為敏感。另外(wai)，密(mi)度(du)一(yi)(yi)般指可(ke)與玻(bo)(bo)璃配合使用的(de)(de)(de)能力，并與材(cai)料(liao)成(cheng)本具(ju)有(you)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)比(bi)例(li)。處理(li)含有(you)極端(duan)溫度(du)和快速的(de)(de)(de)溫差的(de)(de)(de)應用時，玻(bo)(bo)璃的(de)(de)(de)膨脹系數成(cheng)了它的(de)(de)(de)主要比(bi)例(li)。光學機械設計師在設計光學組(zu)件時必須牢(lao)記這一(yi)(yi)要點(dian)。
許多(duo)玻璃制造(zao)(zao)商(shang)都提供(gong)帶不同(tong)商(shang)品名(ming)稱，但具相(xiang)同(tong)材料特性的產品。大多(duo)數制造(zao)(zao)商(shang)也(ye)修改(gai)其產品和(he)制造(zao)(zao)過程以(yi)實現其環保目(mu)標（不含鉛和(he)砷）。
所有類型(xing)的玻璃的基本數值
|
表(biao)1：玻(bo)璃材質(zhi)等效替代品
|
|
列出的(de)玻璃(li)名稱
|
玻璃編(bian)號
|
Schott等效替代品
|
Ohara等效替代品(pin)
|
CDGM等效替代品
|
|
N-BK7
|
517/642
|
N-BK7
|
S-BSL7
|
H-K9L
|
|
N-K5
|
522/595
|
N-K5
|
S-NSL 5
|
H-K50
|
|
N-PK51
|
529/770
|
N-PK51
|
–
|
–
|
|
N-SK11
|
564/608
|
N-SK11
|
S-BAL 41
|
H-BaK6
|
|
N-BAK4
|
569/561
|
N-BAK4
|
S-BAL 14
|
H-BaK7
|
|
N-BAK1
|
573/576
|
N-BAK1
|
S-BAL11
|
H-BaK8
|
|
N-SSK8
|
618/498
|
N-SSK8
|
S-BSM 28
|
–
|
|
N-PSK53A
|
618/634
|
N-PSK53A
|
S-PHM52
|
–
|
|
N-F2
|
620/364
|
N-F2
|
S-TIM 2
|
H-F4
|
|
S-BSM18
|
639/554
|
–
|
S-BSM18
|
H-ZK11
|
|
N-SF2
|
648/338
|
N-SF2
|
S-TIM 22
|
H-ZF1
|
|
N-LAK22
|
651/559
|
N-LAK22
|
S-LAL54
|
H-LaK10
|
|
S-BAH 11
|
667/483
|
–
|
S-BAH 11
|
H-ZBaF16
|
|
N-BAF10
|
670/472
|
N-BAF10
|
S-BAH 10
|
H-ZBaF52
|
|
N-SF5
|
673/322
|
N-SF5
|
S-TIM 25
|
H-ZF2
|
|
N-SF8
|
689/312
|
N-SF8
|
S-TIM 28
|
H-ZF10
|
|
N-LAK14
|
697/554
|
N-LAK14
|
S-LAL14
|
H-LAK51
|
|
N-SF15
|
699/301
|
N-SF15
|
S-TIM35
|
H-ZF11
|
|
N-BASF64
|
704/394
|
N-BASF64
|
–
|
–
|
|
N-LAK8
|
713/538
|
N-LAK8
|
S-LAL8
|
H-LAK7
|
|
S-TIH 18
|
722/293
|
–
|
S-TIH 18
|
–
|
|
N-SF10
|
728/284
|
N-SF10
|
S-TIH 10
|
H-ZF4
|
|
N-SF4
|
755/276
|
N-SF4
|
S-TIH4
|
H-ZF6
|
|
N-SF14
|
762/265
|
N-SF14
|
S-TIH 14
|
–
|
|
N-SF11
|
785/258
|
N-SF11
|
S-TIH 11
|
H-ZF13
|
|
SF65A
|
785/261
|
SF65A
|
S-TIH23
|
–
|
|
N-LASF45
|
800/350
|
N-LASF45
|
S-LAM66
|
H-ZLaF66
|
|
N-LASF44
|
803/464
|
N-LASF44
|
S-LAH 65
|
H-ZLaF50B
|
|
N-SF6
|
805/254
|
N-SF6
|
S-TIH 6
|
H-ZF7LA
|
|
N-SF57
|
847/238
|
N-SF57
|
S-TIH 53
|
H-ZF52
|
|
N-LASF9
|
850/322
|
N-LASF9
|
S-LAH71
|
–
|
|
S-NPH2
|
923/189
|
–
|
S-NPH2
|
–
|
|
N-SF66
|
923/209
|
N-SF66
|
–
|
–
|
光學玻璃(li)屬性
如今的(de)光學玻璃質量和完整性都是由光學設計師(shi)所作出的(de)基本假設。將近 125 年前，奧托?肖特(Otto Schott) 通過(guo)系統(tong)化研究和(he)(he)開發玻(bo)璃(li)(li)成(cheng)分，開始了一場(chang)改革。他主要針(zhen)對(dui)玻(bo)璃(li)(li)成(cheng)分和(he)(he)生產過(guo)程進行開發工作，并在玻(bo)璃(li)(li)制造中歷(li)經多次的(de)嘗試(shi)和(he)(he)錯誤，直至現今(jin)(jin)的(de)真正技(ji)術(shu)材料(liao)。如(ru)今(jin)(jin)的(de)光(guang)學(xue)玻(bo)璃(li)(li)屬性是可預測(ce)的(de)、可重復制造且均質(zhi)的(de)——這是技術材料(liao)的(de)基(ji)本先決技能(neng)。分類光學(xue)玻璃的(de)基(ji)本屬性(xing)為：
折射率
折射率是指光在(zai)真空中(zhong)(zhong)的(de)速度與光在(zai)指定材(cai)料(liao)中(zhong)(zhong)的(de)速度之比(bi)率——這是光速(su)如何在其(qi)穿過(guo)光學材料時減緩之說明。光學玻(bo)璃的折射(she)率，nd，指定波(bo)長為 587.6nm（氦D線）。具(ju)有低(di)折射率的(de)材料(liao)通常又稱為" 冕牌玻(bo)璃"，而具有高折射率(lv)的材料則(ze)稱為(wei)"火(huo)石玻璃"。我們的(de)目錄中的(de)組件(jian)的(de)典(dian)型(xing)的(de)折射率公差為±0.0005。
色散
色(se)散是指折射率隨(sui)波長而變(bian)的現象。使(shi)用(yong)Abbe數值，vd表示(shi)，被定(ding)義為 (nd - 1) / (nF - nC) ；nF 和(he) nC 分別是在 486.1nm （氫F線）和 656.3nm（氫C線）下的折(zhe)射(she)率。Abbe 數值(zhi)低表(biao)示具有(you)高色散(san)。冕牌玻璃(li)的(de)色散(san)通常比火(huo)石玻璃(li)來得低。我們的(de)目(mu)錄中的(de)組件(jian)的(de)典(dian)型的(de)Abbe公差為±0.8%。
透(tou)射
標準(zhun)光(guang)學玻(bo)(bo)璃對(dui)整個(ge)可視光(guang)譜和近紫外(wai)線外(wai)和近紅外(wai)范圍內提(ti)供高透射。冕牌(pai)玻(bo)(bo)璃在 NUV 中的(de)透(tou)射通常較火石玻璃來得強。由于火石玻璃的(de)高透(tou)射率，因而導致較高的(de)菲涅(nie)爾反(fan)射損失，因此應始終指定(ding)與增透(tou)膜配合使用(yong)。
圖 1： 光學玻璃樣(yang)品(pin)透射曲線(xian)
附加屬性
設計能在極端(duan)環境(jing)下(xia)使用的光(guang)學時(shi)，了解到各個光(guang)學玻(bo)璃均具(ju)有稍有不(bu)同的化(hua)學、熱量和機械(xie)性能至關(guan)重要。這些屬性都可在數據表中找到。
|
表2：所有玻璃類(lei)型的基(ji)本值
|
|
玻璃名稱
|
折射率 (nd)
|
色散系數 (vd)
|
密度 (g/cm3)
|
熱膨脹(zhang)系(xi)數*
|
最(zui)高工(gong)作溫度 (°C)
|
|
CaF2
|
1.434
|
95.10
|
3.18
|
18.85
|
800
|
|
Fused Silica
|
1.458
|
67.70
|
2.20
|
0.55
|
1000
|
|
Schott
BOROFLOAT®
|
1.472
|
65.70
|
2.20
|
3.25
|
450
|
|
S-FSL5
|
1.487
|
70.20
|
2.46
|
9.00
|
457
|
|
N-BK7
|
1.517
|
64.20
|
2.46
|
7.10
|
557
|
|
N-K5
|
1.522
|
59.50
|
2.59
|
8.20
|
546
|
|
B270/S1
|
1.523
|
58.50
|
2.55
|
8.20
|
533
|
|
Schott
ZERODUR®
|
1.542
|
56.20
|
2.53
|
0.05
|
600
|
|
N-SK11
|
1.564
|
60.80
|
3.08
|
6.50
|
604
|
|
N-BAK4
|
1.569
|
56.10
|
3.10
|
7.00
|
555
|
|
N-BaK1
|
1.573
|
57.55
|
3.19
|
7.60
|
592
|
|
L-BAL35
|
1.589
|
61.15
|
2.82
|
6.60
|
489
|
|
N-SK14
|
1.603
|
60.60
|
3.44
|
7.30
|
649
|
|
N-SSK8
|
1.618
|
49.80
|
3.33
|
7.10
|
598
|
|
N-F2
|
1.620
|
36.40
|
3.61
|
8.20
|
432
|
|
BaSF1
|
1.626
|
38.96
|
3.66
|
8.50
|
493
|
|
N-SF2
|
1.648
|
33.90
|
3.86
|
8.40
|
441
|
|
N-LAK22
|
1.651
|
55.89
|
3.73
|
6.60
|
689
|
|
S-BaH11
|
1.667
|
48.30
|
3.76
|
6.80
|
575
|
|
N-BAF10
|
1.670
|
47.20
|
3.76
|
6.80
|
580
|
|
N-SF5
|
1.673
|
32.30
|
4.07
|
8.20
|
425
|
|
N-SF8
|
1.689
|
31.20
|
4.22
|
8.20
|
422
|
|
N-LAK14
|
1.697
|
55.41
|
3.63
|
5.50
|
661
|
|
N-SF15
|
1.699
|
30.20
|
2.92
|
8.04
|
580
|
|
N-BASF64
|
1.704
|
39.38
|
3.20
|
9.28
|
582
|
|
N-LAK8
|
1.713
|
53.83
|
3.75
|
5.60
|
643
|
|
N-SF18
|
1.722
|
29.30
|
4.49
|
8.10
|
422
|
|
N-SF10
|
1.728
|
28.40
|
3.05
|
7.50
|
454
|
|
S-TIH13
|
1.741
|
27.80
|
3.10
|
8.30
|
573
|
|
N-SF14
|
1.762
|
26.50
|
4.54
|
6.60
|
478
|
|
Sapphire**
|
1.768
|
72.20
|
3.97
|
5.30
|
2000
|
|
N-SF11
|
1.785
|
25.80
|
5.41
|
6.20
|
503
|
|
N-SF56
|
1.785
|
26.10
|
3.28
|
8.70
|
592
|
|
N-LASF44
|
1.803
|
46.40
|
4.46
|
6.20
|
666
|
|
N-SF6
|
1.805
|
25.39
|
3.37
|
9.00
|
605
|
|
N-SF57
|
1.847
|
23.80
|
5.51
|
8.30
|
414
|
|
N-LASF9
|
1.850
|
32.20
|
4.44
|
7.40
|
698
|
|
N-SF66
|
1.923
|
20.88
|
4.00
|
5.90
|
710
|
|
S-LAH79
|
2.003
|
28.30
|
5.23
|
6.00
|
699
|
|
ZnSe
|
2.403
|
N/A
|
5.27
|
7.10
|
250
|
|
Silicon
|
3.422
|
N/A
|
2.33
|
2.55
|
1500
|
|
Germanium
|
4.003
|
N/A
|
5.33
|
6.10
|
100
|
*10-6/°C
**藍寶(bao)石是一種雙折射(she)材(cai)料。所有規(gui)格與C軸平行度相(xiang)對應。
光學(xue)玻(bo)璃選(xuan)擇
圖 2：Schott Abbe 圖表
必須(xu)優化光(guang)學系(xi)統以(yi)獲取完(wan)整(zheng)的(de)(de)功能特(te)性。幾(ji)何像差和色差必須(xu)使用(yong)超過一個的(de)(de)玻(bo)璃材料才能得到校正，通常(chang)情況下，都是用(yong)三(san)(san)種或三(san)(san)種以(yi)上(shang)玻(bo)璃材料。不同應(ying)用(yong)的(de)(de)光(guang)學系(xi)統需求(qiu)的(de)(de)范圍非常(chang)廣泛，因(yin)此(ci)只用(yong)小組玻(bo)璃類型是不能實現相關需求(qiu)的(de)(de)。正因(yin)如(ru)此(ci)，我們開(kai)發了各種玻(bo)璃類型。一般(ban)上(shang)按(an)折射率以(yi)及色散圖表即(ji) Abbe 圖表顯示。
Abbe 圖表是 1923 年由 SCHOTT 發明(ming)的(de)，這是(shi)長時間(jian)進行光學玻(bo)璃計劃的(de)調查(cha)結果。玻(bo)璃類型(xing)具有一(yi)個(ge)二維的(de)坐(zuo)標系統，以及Abbe數(shu)值 (vd) 和折(zhe)射率 (nd) ，分別(bie)為(wei)X軸和Y軸。X軸按(an)逆序排(pai)列，而左側則按(an)不(bu)斷增加的數量排(pai)列。
在(zai)Abbe圖表中，玻璃材料被分為諸如BK、SK、F、SF等(deng)各(ge)種名稱。這些"玻(bo)璃系列"與(yu)Abbe圖表中(zhong)按藍(lan)色線定義的區域相對應。圖表中(zhong)有一條將冕牌玻璃(li)類型（最后(hou)字母為"K"，從冕牌玻璃(li)的 German"Kron"開始(shi)）和火(huo)石玻璃類型（最后字母為"F"）分開的主線。此線從 Abbe 數值為 55 的底(di)部上升，在 1.60 折射率點(dian)上橫向至 50 Abbe數值(zhi)，然后繼續向上(shang)直至最頂端。
玻璃名稱的(de)首字(zi)母(mu)表示玻璃類(lei)型中(zhong)使(shi)用的(de)中(zhong)重要化學元素：F - Fluorine（氟）、P – Phosphorus（磷）、B – Boron（硼）、BA – Barium（鋇 ）、LA – Lanthanum（鑭）。此定律的偏(pian)差為冕(mian)牌玻(bo)璃(li)和火石玻(bo)璃(li)系列的玻(bo)璃(li)類型，從K
("Kron")發展到KF ("Kronflint" – crownflint)再到(dao)不斷增(zeng)加鉛含量的火石玻璃，因此其密度分類為：LLF（極輕火石）、LF（輕火(huo)石） 、F（火石）和SF（Schwerflint-重火石）。其他(ta)偏差為SK和SSK玻璃類(lei)型：SK（重冕）和SSK（特重(zhong)冕(mian)）。LAK、LAF和LASF分別是(shi)鑭冕 、火(huo)石和重火(huo)石玻(bo)璃類型。