常用晶体材料

1、A12O3晶体氧化铝晶体(白宝石，蓝宝石，A12O3)是一种很重要的光学晶体。它具有高硬度、高熔点、高强度、高透过率、耐高温和抗腐蚀的特性，广泛地用于航空航天仪器的红外和紫外的窗口、激 光工作窗口、高炉测温窗口以及太阳能电池保护罩和永不磨损手表镜面等。在窗口应用方面，它 具有如下优良的特性：_(1)光透过范围从 300nm到5.5 m(2)3-5科m波段红外透过率大于 85%(3)具有高硬度，高透过率，抗挠曲强度和抗风蚀、雨蚀的能力(4)优良的热传导性能(5)低散射率0.02在入=26至1131dm 880 c材料基本性能:熔点2050 oC密度33.91g/m莫氏硬度9杨氏模量53 Mpsi

2、透过波段300nm-5.5CaF2晶体氟化钙晶体是一种很重要的光学晶体，它具有如下优良的特性:密度3.18 g/cm 3熔点13571360 c晶格常数5.46 ?努普硬度178 100, 160 110kg/mm2介电常数6.76 , 105HZ晶体类型cubic, CaF2 type structure解离面(111)应用紫外激光窗口材料折射率:波长，am0.190.210.250.330.410.882.653.905.006.207.008.22折射率1.511.491.471.451.441.431.421.411.401.381.361.34MgF2晶体氟化镁晶体被应用在环境要求很

3、苛刻的光学系统中，它的透过波段为0.11 m-8.5 iim辐照不会导致色心的产生，它有良好的机械性能，可以承受热和机械震动，很大的外力才能使氟化镁解 理。氟化镁单晶由于有微弱的双折射性能，通常的切向为光轴垂直于晶片表面。氟化镁是一种应用很广泛的晶体，具有如下特性：(1)、在真空紫外到红外(0.118.5 m)波段有很高的透过率.(2)、抗撞击和热波动以及辐照(3)、良好的化学稳定性.(4)、可用于光学棱透镜、锲角片、窗口和相关光学系统中(5)、四方双折射晶体性能，可用于光通讯 .(6)、UV窗口材料Ba F2密度4.89 g/cm 3, at 20 ° C熔点1354°

4、C摩尔质量175.36晶格常数6.196 ?热导率7.1 W/(m K), at 38° C比热456 J/(kg K)热膨胀系数16.5 19.2 X10 6 / K, 土 60 ° C努普硬度c，282kg/mm莫氏硬度3杨氏模量53.05GPa剪切模量25.4GPa体积弹性模量56.4GPa介电常数7.33,2 X 106HZ水中溶解度0.17 g / 100 g , 10C晶体类型立方晶系解离面(111)泊松比0.343带隙9.1eV透过范围0.18 12.0 科 min IR, UV and DUV折射率:波长，jim0.20.51.03.06.09.012.01

5、5.0n(Lambda)1.55731.47791.46861.46121.44411.41441.36961.3050LiF氟化锂晶体是一种很重要的光学晶体，它具有如下优良的特性：1、在真空紫外到红外（0.12-6科m）的波段有很高的透过率，特别是在真空紫外有优良的透过率。材料性能:密度一 一，.32.64g/cm熔点870 c摩尔质量25.9394晶格常数4.0279 ?热导率4.01 W/(m K)比热1562 (J kg -1 K-1)热膨胀系数28.1 - 34.8 (10-6/K)努普硬度.一 .2102 103kg/mm莫氏硬度3杨氏模量64.79GPa剪切模量55.14 GPa

6、体积弹性模量62.03 GPa断裂强度10.8 MPa弹性系数C11 = 112 / C12 = 45.6 / C44 = 3.2 GPa晶体类型Fm3m ,cubic, NaCI type structure介电常数9.0 25 ° C, f = 100.109 Hz水中溶解度0.27 (g/100 cm 3) 18 ° C应用VUV,DUVYVO晶体钮酸钮晶体是一种具有优良的物理和光学特性的双折射单晶。由于它具有较大的透过范围、透光度高、大的双折射、易于加工等特点，所以广泛应用于光学组件如光纤光隔离器、环形器、分 光器，还有其它的偏振光学器件等。主要特性:透过范围0.4

7、 -5高透晶体对称性四方晶系，点群D4h晶包参数a=b=7.12 ?; c=6.29 ?密度34.22 g/cm莫氏硬度5,类似玻璃潮解性不潮解热膨胀系数：aa = 4.43 x 10-6/K; a c = 11.37 x 10-6/K热导率/C: 5.23 W/m/K;1 C: 5.10 W/m/K晶类正单轴晶,no=na=nb, ne=nc折射率、双折率(D n = ne- no)走离角 45o(r)no = 1.9929, ne = 2.2154, D n = 0.2225, r = 6.04o （0.63科 m）no = 1.9500, ne = 2.1554,D n = 0.2054

8、, r = 5.72o （1.30科 m）no = 1.9447, ne = 2.1486, D n = 0.2039, r = 5.69o （1.55科 m）钮酸钮是用提拉法生长的正向单轴晶体，具有较好的机械和物理特性，宽的透过范围和大的双折射率使它成为了理想的光偏振组件。在许多的应用方面，它是方解石和金红石的多种应用优良的人造的替代品，如光纤光学隔离器和循环器、分束器，格兰起偏器以及其它起偏器等。与其它双折射晶体相比较：与方解石相比，钮酸钮具有更好的温度稳定性及物理和机械特性。方解石易潮解和低硬度是使得很难得到高光学质量晶体。与高硬度的金红石(TiO 2)相比，钮酸钮更易于进行光学表面加工

9、，这也就相应降低了加工成本，尤其对批量生产来说。与锯酸锂相比，它们具有相似的机械和物理性能，钮酸钮的双折率确比锯酸锂大三倍，这使得设计更加紧凑。ZnS晶体和ZnSe晶体硫化锌和硒化锌(ZnS和ZnSe)晶体具有如下优良的特性，是一种很重要的光学晶体， 特别是应用于远红外波段。CVD ZnSe的透光范围为0.5 ”- 22dmi用于高能 CO2激光。单晶的ZnSe具有更低的吸收，从而更适合 CO2光学系统。CVD ZnS的透光范围为8”- 14 dm高透过，低吸收。多光谱级通过热等静压（HIP）改进了中红外、可见区的透过。波长，am0.4050.4360.4680.4800.5090.5460.

10、5880.6440.6680.706折射率2.5452.4892.4492.4372.4132.3882.3682.3472.3402.331波长，am0.7800.7950.8520.8941.0141.1291.5302.0583.0003.500折射率2.3172.3142.3062.3022.2922.2852.2722.2642.2582.255波长，am4.0004.5005.0008.0009.00010.0011.2512.0013.00折射率2.2522.2502.2472.2232.2132.2012.1832.1712.153光学石英晶体人造石英单晶是用水热法在高压釜中生

11、长的，具有左旋和右旋形态。石英晶体的应力双折射低 且折射率均匀性高，透光范围为0.15- 4pm）由于其压电特性、低热膨胀系数、优良的力学和光学特性，石英晶体被用于电子、精密光学和激光技术、光通信、X-射线光学和压力传感器等方面。投射范围0.150- 4.0 m and 50- 1000 m反射率no=1.5350, n e=1.5438 1Reflecti8.2% 2d mve Loss密度32.65 g/cm 3熔点1710° C, 1657 ° C分子量60.06热导率|C:11.7 W/(m - K) 20 ° C; AC: 6.5比热744 J/(kg

12、' K)热膨胀系数| C: 7.97 x 10-6 / C ; AC： 13.37 x 10-6 / ° C 0 - 80° C硬度740 (Indenter load 500g)杨氏模量| C: 97; AC： 76.5 GPa 25° C弹力系数C11 = 86.6; C12 = 6.7; C13 = 12.4; C14 = 17.8; C33= 106.4; C44 =58 GPa介电常量| C: 4.27 30 MHz 25 ° C; AC: 4.34材料类型单晶晶体结构三角晶系，32, a = 4.9138 ?, c = 5.4052

13、?应用偏振光学、压电元件，紫外滤波，FIR windows注思石英的使用温度不得超过1200摄氏度，并且，在遇到HF及热浓碱时会发生化学反应Nd:YAG晶体（掺铉钮铝石榴石）Nd:YAG单晶是最重要的激光晶体，广泛应用于工业、医疗和科学领域。主要优点是：低出光阈 值、高增益，高效率，低1064 nm损耗；同时还有高光学质量、热传导性好、抗热冲击和机械强度高特性，使得 Nd:YAG成为了连续，脉冲和锁模激光的最合适和商品化的激光晶体。Nd:YAG晶体也广泛用于各种固体激光器系统：倍频连续波、高能量Q开关，倒空腔等等。参数如下:化讨；Nd:Y3A15Q2晶体结构立方晶系晶格常数12.01?掺杂度.一 -3-1.2 x 1020 cm熔点1970 ° C密度，一，34.56 g/cm莫氏硬度8.5折射率1.82热膨胀系数7.8 x 10 6 /K 111, 0 -250 ° C热导率14 W/m /K 20 ° C, 10.5 W /m /K 100 ° C