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分析光學材料市場及其應用
2017.8.30

2015-06-24來源:中華玻璃網[打印本稿][字號大中小] 新型光學材料是指近10年來,隨著現代光學、光電子及信息技術 發展而興起 光電數碼產品和信息產品所應用usb flexible inspection camera 技術含量高、制作難度大、光學性能優越 光學材料,一般是指鑭系光學玻璃、環保系列光學玻璃、低熔點及磷酸鹽光學玻璃等。  在過去 10多年里,光電信息技術取得了很大 成就。為了適應這一迅速發展 要求,必須在較寬 前沿領域尋求新 突破,如傳輸、開關、數據存儲和顯示技術等。由于現代光學工業同電子工業、信息技術、通信技術 緊密結合,光電子技術、光子技術、電子工業技術在光學制造上 應用,突破了在光學元件和光學加工行業中 傳統觀念,例如從成像元件到功能元件,從被動元件到主動元件。目前,非球面、衍射光學元件、用超高精密薄膜技術加工 WDM波分復用器件、用新一代光刻設備制造 超高精度光學元件等主導著新一代光學元件 主流。從某種意義上講,目前 光子技術還處于發展階段。  目前,光學材料 種類多達幾十種:無色光學玻璃和有色光學玻璃,紅外光學材料,光學晶體,光學石英玻璃,人造光學石英晶體,微晶玻璃,光學塑料,光學纖維,航空有機玻璃,乳白漫射玻璃以及有關液體材料等。其中光學玻璃在成像元件中使用得最多。塑料透鏡 質量在很多地方可以達到玻璃透鏡 質量要求,特別是在眼鏡行業,大有取而代之 趨勢,但是由于它受到折射率低、散射高、不均勻性以及其它方面 使用限制,所以使它 使用范圍不如光學玻璃廣泛。  為了降低成本、增強競爭力,全球 光電相關產業紛紛向中國大陸進行轉移。其中日本 佳能、奧林巴斯、理光、尼康、美能達、索尼等公司紛紛將數碼相機、LCD投影機等產品轉入中國大陸沿海地區。目前我國光學材料 開發水平與發達國家相比還存在著一定 差距,特別是與日本和德國等國際知名光學材料生產廠家相比,無論是從光學玻璃品種還是生產工藝及設備等方面都存在著明顯 差距。  鑭系光學玻璃  光學材料中 稀土光學玻璃,也稱為鑭系光學玻璃,在其組分中含有較多 稀土氧化鑭具有高折射率低色散 特性。其特點是能有效地擴大鏡頭 視場,改善儀器 成像質量,使鏡頭小型化、輕量化,是目前在數碼攝相機、數碼照相機、掃描儀、LCD投影儀、數碼復印機、CD-ROM和DVDROM讀取鏡頭中廣泛應用 高端光學電子信息材料,近期又被用于可拍照手機 光學系統,其發展前景相當可觀。它隨著光電信息產業 迅猛發展,已逐漸成為光學材料 主導產品。  我國鑭系光學玻璃 生產到20世紀末一直處于工藝技術落后、設備陳舊、產量小、品種少、質量低、成本高 狀況。該玻璃在高溫熔制過程中粘度小、易析晶、成型困難,光學常數波動大,色散差,氣泡與條紋不易消除,并對熔制用 陶瓷坩堝腐蝕嚴重。因此使用傳統生產設備和工藝無法解決產量低、質量差、成本高等問題。高端光學產品所需 光學玻璃和光學原器件基本上需從國外進口。  環保系列光學玻璃  隨著人類對生存環境保護意識 日趨加強,發達國家陸續頒布實施了環保法。如果禁止在玻璃中使用對人體有害 氧化鉛和氧化砷,則要求在光學儀器及光電產品中必須使用環保化光學玻璃。為達到這一規定,世界上生產光學玻璃 主要廠家,近年來已經開發出了多種系列 環保光學玻璃。其中日本medical endoscope camera OHARA公司從1993年開始就已向市場提供了31個品種 無鉛、無砷 環保光學玻璃,1996年生產 環保光學玻璃已達到了93個品種,1997年在產品目錄中 111個品種 光學玻璃中已全部不含鉛和砷,已處于世界領先地位。日本 HOYA公司在產品目錄 101個品種中,從1994年開始就已推出31個品種 環保玻璃,2002年已全部實現了無鉛和無砷 環保光學玻璃。德國SHOTT公司從20世紀80年代開始開發環保型玻璃,2000年在產品目錄 87個品種中,已有67個品種屬于無鉛和無砷。

環保光學玻璃。所以光學玻璃環保化已是世界光學材料行業發展 必然趨勢。從化學穩定性、高折射率高色散和價格等方面考慮,在普通光學玻璃中需加入PbO;從改善氣氛條件、澄清除泡等方面考慮,在普通光學玻璃中需加入As2O3。而氧化鈦屬于變價態氧化物,加入過多將使生產技術 難度大大增加,所出現 問題是在短波范圍內透過率下降,玻璃 耐失透性、透明性和除泡性變差。特別是鉑熔制坩堝易對玻璃產生污染使玻璃著色,在產品出口時著色度達不到要求。  磷酸鹽光學玻璃  磷酸鹽和氟磷酸鹽光學玻璃都屬于低色散光學玻璃,具有特殊 相對部分色散。短波方向 相對部分色散比一般冕牌玻璃大,可用它來消除二級光譜 特殊色散。磷酸鹽光學玻璃一般具有較低 軟化溫度,可用于精密模壓成型,其良好 性能還表現在具有較高usb flexible inspection camera

熒光強度、熒光峰值位于短波長 一側和負 折射率及溫度系數。由于磷酸鹽和氟磷酸鹽光學玻璃在物化性能和制造工藝上難度較大,所以目前只有日本 HOYA、德國 肖特等廠家能夠批量生產。近年來,日本、韓國對氟磷酸鹽光學玻璃 詢價大幅增加,表明國內外廠家對氟磷酸鹽光學玻璃 需求呈上升趨勢。  未來新型光學玻璃,包括未來光學和光電子等光電信息技術領域中可能應用到 光學玻璃、電子玻璃、半導體玻璃陶瓷、激光玻璃、I線高均勻玻璃、高透過低光學系數玻璃、DWDM薄膜濾光片、玻璃陶瓷襯基、超低膨脹玻璃陶瓷、玻璃光盤(用于磁頭浮動測試)、PLC用玻璃陶瓷襯基和負熱膨脹玻璃陶瓷等,這些產品在國外 一些大公司正在開發研究,部分產品已開始應用。光學材料已經向高精密、多功能 光電信息材料方向發展。其中用于液晶顯示基板 高精密薄板玻璃、高品質鑭系光學玻璃生產工藝、低熔點光學玻璃、非球面壓型工藝、環保型光學玻璃、高密度光磁盤玻璃、磷酸鹽光學玻璃、熱成像用紅外玻璃、微光夜視用光學玻璃、特種光纖玻璃,梯度折射率玻璃、磁光和聲光玻璃等,都是國外近些年來開發生產 新型光學材料和先進 生產工藝。這些技術 創新成果滿足了軍民高科技 發展需要。我國在新型光學光電信息材料發展方面與國外相比還存在著較大 差距,其中液晶顯示基板 高精密薄板玻璃、低熔點光學玻璃、非球面壓型工藝、磷酸鹽光學玻璃、高密度光磁盤玻璃在國內還處于空白。環保型光學玻璃、鑭系光學玻璃 品種和質量及熔煉工藝技術還有待進一步提高,很多產品還有待進一步開發。

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