સામાન્ય ઓપ્ટિકલ સામગ્રીનો પરિચય

કોઈપણ ઓપ્ટિકલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં પ્રથમ પગલું એ યોગ્ય ઓપ્ટિકલ સામગ્રીની પસંદગી છે. ઓપ્ટિકલ સામગ્રીઓના ઓપ્ટિકલ પરિમાણો (રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, એબે નંબર, ટ્રાન્સમિટન્સ, પરાવર્તકતા), ભૌતિક ગુણધર્મો (કઠિનતા, વિરૂપતા, બબલ સામગ્રી, પોઈસનનો ગુણોત્તર), અને તાપમાનની લાક્ષણિકતાઓ પણ (થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ) બધાને અસર કરશે. ઓપ્ટિકલ સામગ્રીના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો. ઓપ્ટિકલ ઘટકો અને સિસ્ટમોનું પ્રદર્શન. આ લેખ સંક્ષિપ્તમાં સામાન્ય ઓપ્ટિકલ સામગ્રી અને તેમના ગુણધર્મોને રજૂ કરશે.
ઓપ્ટિકલ સામગ્રીને મુખ્યત્વે ત્રણ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ, ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ અને ખાસ ઓપ્ટિકલ સામગ્રી.

01 ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ
ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ એ આકારહીન (ગ્લાસી) ઓપ્ટિકલ માધ્યમ સામગ્રી છે જે પ્રકાશને પ્રસારિત કરી શકે છે. તેમાંથી પસાર થતો પ્રકાશ તેની પ્રસારની દિશા, તબક્કો અને તીવ્રતા બદલી શકે છે. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઓપ્ટિકલ સાધનો અથવા સિસ્ટમ્સમાં પ્રિઝમ, લેન્સ, મિરર્સ, વિન્ડો અને ફિલ્ટર્સ જેવા ઓપ્ટિકલ ઘટકોના ઉત્પાદન માટે થાય છે. ઓપ્ટિકલ ગ્લાસમાં ઉચ્ચ પારદર્શિતા, રાસાયણિક સ્થિરતા અને બંધારણ અને કામગીરીમાં ભૌતિક એકરૂપતા છે. તેમાં ચોક્કસ અને સચોટ ઓપ્ટિકલ સ્થિરાંકો છે. નીચા-તાપમાનની ઘન સ્થિતિમાં, ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રવાહી સ્થિતિની આકારહીન માળખું જાળવી રાખે છે. આદર્શ રીતે, કાચના આંતરિક ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, જેમ કે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક, કઠિનતા, થર્મલ વાહકતા, વિદ્યુત વાહકતા, સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ, વગેરે, બધી દિશામાં સમાન હોય છે, જેને આઇસોટ્રોપી કહેવામાં આવે છે.
ઓપ્ટિકલ ગ્લાસના મુખ્ય ઉત્પાદકોમાં જર્મનીના સ્કોટ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના કોર્નિંગ, જાપાનના ઓહારા અને સ્થાનિક ચેંગડુ ગુઆંગમિંગ ગ્લાસ (CDGM) વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને વિક્ષેપ રેખાકૃતિ

ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ વણાંકો

ટ્રાન્સમિટન્સ વણાંકો

02. ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ

ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ ઓપ્ટિકલ મીડિયામાં વપરાતી સ્ફટિક સામગ્રીનો સંદર્ભ આપે છે. ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ્સની માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓને લીધે, તેનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને ઇન્ફ્રારેડ એપ્લિકેશન્સ માટે વિવિધ વિંડોઝ, લેન્સ અને પ્રિઝમ બનાવવા માટે વ્યાપકપણે થઈ શકે છે. ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર મુજબ, તેને સિંગલ ક્રિસ્ટલ અને પોલિક્રિસ્ટલાઇનમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. સિંગલ ક્રિસ્ટલ સામગ્રીમાં ઉચ્ચ ક્રિસ્ટલ અખંડિતતા અને પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ તેમજ ઓછી ઇનપુટ નુકશાન હોય છે, તેથી સિંગલ ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલમાં થાય છે.
ખાસ કરીને: સામાન્ય યુવી અને ઇન્ફ્રારેડ ક્રિસ્ટલ સામગ્રીમાં શામેલ છે: ક્વાર્ટઝ (SiO2), કેલ્શિયમ ફ્લોરાઈડ (CaF2), લિથિયમ ફ્લોરાઈડ (LiF), રોક સોલ્ટ (NaCl), સિલિકોન (Si), જર્મેનિયમ (Ge), વગેરે.
ધ્રુવીકરણ સ્ફટિકો: સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ધ્રુવીકરણ સ્ફટિકોમાં કેલ્સાઇટ (CaCO3), ક્વાર્ટઝ (SiO2), સોડિયમ નાઈટ્રેટ (નાઈટ્રેટ) વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.
વર્ણહીન સ્ફટિક: સ્ફટિકની વિશિષ્ટ વિક્ષેપ લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ વર્ણહીન ઉદ્દેશ્ય લેન્સ બનાવવા માટે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેલ્શિયમ ફ્લોરાઈડ (CaF2) ને કાચ સાથે જોડીને વર્ણહીન પ્રણાલી બનાવવામાં આવે છે, જે ગોળાકાર વિકૃતિ અને ગૌણ સ્પેક્ટ્રમને દૂર કરી શકે છે.
લેસર ક્રિસ્ટલ: સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો માટે કાર્યકારી સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેમ કે રૂબી, કેલ્શિયમ ફ્લોરાઈડ, નિયોડીમિયમ-ડોપેડ યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ ક્રિસ્ટલ વગેરે.

ક્રિસ્ટલ સામગ્રીને કુદરતી અને કૃત્રિમ રીતે ઉગાડવામાં આવે છે. કુદરતી સ્ફટિકો ખૂબ જ દુર્લભ, કૃત્રિમ રીતે વધવા મુશ્કેલ, કદમાં મર્યાદિત અને મોંઘા છે. જ્યારે કાચની સામગ્રી અપૂરતી હોય ત્યારે સામાન્ય રીતે ગણવામાં આવે છે, તે અદ્રશ્ય પ્રકાશ બેન્ડમાં કામ કરી શકે છે અને તેનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર અને લેસર ઉદ્યોગોમાં થાય છે.

03 ખાસ ઓપ્ટિકલ સામગ્રી

a ગ્લાસ-સિરામિક
ગ્લાસ-સિરામિક એ એક ખાસ ઓપ્ટિકલ સામગ્રી છે જે કાચ કે સ્ફટિક નથી, પરંતુ તેની વચ્ચે ક્યાંક છે. ગ્લાસ-સિરામિક અને સામાન્ય ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચરની હાજરી છે. તે સિરામિક કરતાં ઝીણી સ્ફટિક રચના ધરાવે છે. તે નીચા થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક, ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ કઠિનતા, ઓછી ઘનતા અને અત્યંત ઉચ્ચ સ્થિરતાની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે. ફ્લેટ ક્રિસ્ટલ્સ, સ્ટાન્ડર્ડ મીટર સ્ટીક્સ, મોટા અરીસાઓ, લેસર ગાયરોસ્કોપ વગેરેની પ્રક્રિયામાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.

માઇક્રોક્રિસ્ટલાઇન ઓપ્ટિકલ સામગ્રીનો થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક 0.0±0.2×10-7/℃ (0~50℃) સુધી પહોંચી શકે છે.

b સિલિકોન કાર્બાઇડ

સિલિકોન કાર્બાઇડ એક વિશિષ્ટ સિરામિક સામગ્રી છે જેનો ઉપયોગ ઓપ્ટિકલ સામગ્રી તરીકે પણ થાય છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ સારી જડતા, નીચા થર્મલ વિરૂપતા ગુણાંક, ઉત્તમ થર્મલ સ્થિરતા અને નોંધપાત્ર વજન ઘટાડવાની અસર ધરાવે છે. તે મોટા કદના હળવા વજનના અરીસાઓ માટે મુખ્ય સામગ્રી માનવામાં આવે છે અને એરોસ્પેસ, હાઇ-પાવર લેસરો, સેમિકન્ડક્ટર્સ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઓપ્ટિકલ સામગ્રીઓની આ શ્રેણીઓને ઓપ્ટિકલ મીડિયા સામગ્રી પણ કહી શકાય. ઓપ્ટિકલ મીડિયા સામગ્રીની મુખ્ય શ્રેણીઓ ઉપરાંત, ઓપ્ટિકલ ફાઇબર સામગ્રી, ઓપ્ટિકલ ફિલ્મ સામગ્રી, લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ સામગ્રી, લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી, વગેરે તમામ ઓપ્ટિકલ સામગ્રી સાથે સંબંધિત છે. ઓપ્ટિકલ ટેકનોલોજીનો વિકાસ ઓપ્ટિકલ મટીરીયલ ટેકનોલોજીથી અવિભાજ્ય છે. અમે મારા દેશની ઓપ્ટિકલ મટિરિયલ ટેક્નોલોજીની પ્રગતિની રાહ જોઈ રહ્યા છીએ.