常用晶体材料

1、A12O3晶体氧化铝晶体(白宝石，蓝宝石，A1203)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：光透过范围从300nm到5.5um(2) 3-5卩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) 优良的热传导性能低散射率0.02在入=26到31um,880°C材料基本性能：熔点2050oC密度3.91g/m3莫氏硬度9杨氏模量53Mpsi透过波段300

2、nm-5.5umCaF2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3.18g/cm3熔点13571360C晶格常数5.46A努普硬度178100,160110kg/mm2介电常数6.76,105HZ晶体类型cubic,CaF2typestructure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1.511.491.471.451.441.431.421.411.401.381.361.34氟化镁晶体被应用在环境要求很苛刻的光学系统中，它的透过波段为0.11um8

3、.5um。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(0.118.5um)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BaFMgF2晶体密度4.89g/cm3,at20°C熔点1354°C摩尔质量175.36晶格常数6.196A热导率

4、7.1W/(mK),at38°C比热456J/(kgK)热膨胀系数16.519.2X10-6/K,土60°C努普硬度82kg/mm2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7.33,2X106HZ水中溶解度0.17g/100g,10°C晶体类型立方晶系解离面(111)泊松比0.343带隙9.1eV2透过范围0.1812.0AminIR,UVandDUV折射率：波长,Am0.20.51.03.06.09.012.015.0n(Lambda)1.55731.47791.46861.46121.44411.41441.3

5、6961.3050LiF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(0.12-6um)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2.64g/cm3熔点870°C摩尔质量25.9394晶格常数4.0279A热导率4.01W/(mK)比热1562(Jkg-1K-1)热膨胀系数28.134.8(10-6/K)努普硬度102-103kg/mm2莫氏硬度3杨氏模量64.79GPa剪切模量55.14GPa体积弹性模量62.03GPa断裂强度10.8MPa弹性系数C11=112/C12=45.6/C44=3.2GPa晶体类型Fm3m,cu

6、bic,NaCltypestructure介电常数9.025°C,f=100.109Hz水中溶解度0.27(g/100cm3)18°C应用VUV,DUVYVO4晶体4钒酸钇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0.4-5um高透晶体对称性四方晶系，点群D4h晶包参数a=b=7.12A;c=6.29A密度4.22g/cm3莫氏硬度5,类似玻璃潮解性不潮解热膨胀系数：aa=4.43x10-6/K;ac=11.3

7、7x10-6/K热导率/C:5.23W/m/K;丄C:5.10W/m/K晶类正单轴晶，no=na=nb,ne=nc折射率、no=1.9929,ne=2.2154,Dn=0.2225,r=6.04o(0.63卩m)双折率(Dn=ne-no=1.9500,ne=2.1554,Dn=0.2054,r=5.72o(1.30um)no）走离角45ono=1.9447,ne=2.1486,Dn=0.2039,r=5.69o(1.55um)(r)钒酸钇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

8、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，钒酸钇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（TiO2）相比，钒酸钇更易于进行光学表面加工，这也就相应降低了加工成本，尤其对批量生产来说。与铌酸锂相比，它们具有相似的机械和物理性能，钒酸钇的双折率确比铌酸锂大三倍，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。CVDZnSe的透光范围为0.5um22um，用于高

9、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。CVDZnS的透光范围为8um14um,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，um0.4050.4360.4680.4800.5090.5460.5880.6440.66860.70折射率2222222222.33.545.489.449.437.413.388.368.347.3401波长，0.7800.7950.8520.8941.0141.1291.5302.0583.0003.50um0折射率2.3172.3142.3062.3022.2922.2852.2722.2642.

10、25852.25波长，4.0004.5005.0008.0009.00010.0011.2512.0013.00um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0.15-4um。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0.1504.0mand501000Am反射率n=1.5350,n=1.54381AmReflectiveL

11、oss8.2%2Am密度2.65g/cm3熔点1710°C,1657°C分子量60.06热导率|C:11.7W/(mK)20°C;"C:6.5比热744J/(kgK)热膨胀系数|C:7.97x10-6/°C;"C:13.37x10-6/°C0°80°C硬度740(Indenterload500g)杨氏模量|C:97;"C:76.5GPa25°C弹力系数C11=86.6;C12=6.7;C13=12.4;C14=17.8;C33=106.4;C4458GPa介电常量|C:4.2730MH

12、z25°C;"C:4.34材料类型单晶晶体结构三角晶系，32,a=4.9138A,c=5.4052A应用偏振光学、压电兀件，紫外滤波，FIRwindows、，、.-sS*注意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（掺钕钇铝石榴石）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1064nm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：化学式Nd:YA1O3512晶体结构立方晶系晶格常数12.01A掺杂度-1.2x1020cm-3熔点1970°C密度4.56g/cm3莫氏硬度&5折射率1.82热膨胀系数7.8x10-6/K111,0-250°C热导率14W/m/K20°C,10.5W/m/K100