ক্ষুদ্রাকৃতির লেন্সের ভিত্তি হলো প্লাস্টিক উপাদান এবং ইনজেকশন মোল্ডিং। প্লাস্টিক লেন্সের কাঠামোর মধ্যে লেন্স উপাদান, লেন্স ব্যারেল, লেন্স মাউন্ট, স্পেসার, শেডিং শিট, প্রেসার রিং উপাদান ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত থাকে।

প্লাস্টিক লেন্সের জন্য বিভিন্ন ধরণের লেন্স উপাদান রয়েছে, যার সবগুলোই মূলত প্লাস্টিক (উচ্চ আণবিক পলিমার)। এগুলো হলো থার্মোপ্লাস্টিক, যা উত্তপ্ত করলে নরম ও জমাট বাঁধে, ঠান্ডা করলে শক্ত হয় এবং পুনরায় উত্তপ্ত করলে নরম হয়ে যায়। এটি এমন একটি ভৌত ​​পরিবর্তন যা তাপ ও ​​শীতলীকরণের মাধ্যমে তরল এবং কঠিন অবস্থার মধ্যে একটি উভমুখী পরিবর্তন ঘটায়। কিছু উপাদান আগে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং কিছু তুলনামূলকভাবে নতুন। কিছু উপাদান সাধারণ ব্যবহারের জন্য তৈরি, এবং কিছু উপাদান বিশেষভাবে উন্নত অপটিক্যাল প্লাস্টিক উপাদান, যা নির্দিষ্ট কিছু অপটিক্যাল ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।

অপটিক্যাল ডিজাইনে আমরা বিভিন্ন কোম্পানির মেটেরিয়াল গ্রেড দেখতে পাই, যেমন EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 ইত্যাদি। এগুলো সবই এক বিশেষ ধরনের প্লাস্টিক উপাদান, এবং নিম্নলিখিত প্রকারগুলো বেশি প্রচলিত। আমরা এগুলোকে এদের আবির্ভাবের সময় অনুসারে ভাগ করব:

প্লাস্টিকের লেন্স

• l পিএমএমএ/অ্যাক্রিলিক:পলি(মিথাইল মেথাক্রাইলেট), পলিমিথাইল মেথাক্রাইলেট (প্লেক্সিগ্লাস, অ্যাক্রাইলিক)। এর কম দাম, উচ্চ স্বচ্ছতা এবং উচ্চ যান্ত্রিক শক্তির কারণে, পিএমএমএ দৈনন্দিন জীবনে কাচের সবচেয়ে সাধারণ বিকল্প। বেশিরভাগ স্বচ্ছ প্লাস্টিক পিএমএমএ দিয়ে তৈরি, যেমন স্বচ্ছ প্লেট, স্বচ্ছ চামচ এবং ছোট এলইডি, লেন্স ইত্যাদি। ১৯৩০-এর দশক থেকে পিএমএমএ ব্যাপকভাবে উৎপাদিত হয়ে আসছে।
• পুনশ্চ:পলিস্টাইরিন হলো একটি বর্ণহীন ও স্বচ্ছ থার্মোপ্লাস্টিক এবং সেইসাথে একটি ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিক, যার ব্যাপক উৎপাদন ১৯৩০-এর দশকে শুরু হয়েছিল। আমাদের দৈনন্দিন জীবনে সচরাচর ব্যবহৃত অনেক সাদা ফোমের বাক্স এবং লাঞ্চ বক্স পিএস উপাদান দিয়ে তৈরি।
• পিসি:পলিকার্বনেট হলো একটি বর্ণহীন ও স্বচ্ছ অনিয়তাকার তাপ-প্লাস্টিক এবং এটি একটি সাধারণ-উদ্দেশ্যমূলক প্লাস্টিক। ১৯৬০-এর দশকে এর শিল্পায়ন শুরু হয়। পিসি উপাদানের আঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব ভালো এবং এর সাধারণ ব্যবহারগুলোর মধ্যে রয়েছে জলের বালতি, গগলস ইত্যাদি।
• l COP & COC:সাইক্লিক ওলেফিন পলিমার (COP) হলো একটি অনিয়তাকার স্বচ্ছ পলিমার উপাদান, যার একটি বলয়াকার কাঠামো রয়েছে এবং বলয়ের মধ্যে কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধন বিদ্যমান। এই চক্রাকার হাইড্রোকার্বনগুলো সাইক্লিক ওলেফিন মনোমার থেকে স্ব-পলিমারাইজেশন (COP) অথবা অন্যান্য অণুর (যেমন ইথিলিন) সাথে কোপলিমারাইজেশন (COC) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা হয়। COP এবং COC-এর বৈশিষ্ট্য প্রায় একই। এই উপাদানটি তুলনামূলকভাবে নতুন। যখন এটি প্রথম আবিষ্কৃত হয়েছিল, তখন এটিকে প্রধানত কিছু আলোক-সম্পর্কিত প্রয়োগের জন্য বিবেচনা করা হয়েছিল। এখন এটি ফিল্ম, অপটিক্যাল লেন্স, ডিসপ্লে, চিকিৎসা (প্যাকেজিং বোতল) শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ১৯৯০ সালের দিকে COP-এর শিল্প উৎপাদন সম্পন্ন হয় এবং ২০০০ সালের আগে COC-এর শিল্প উৎপাদন সম্পন্ন হয়।
• l O-PET:অপটিক্যাল পলিয়েস্টার ফাইবার, ও-পিইটি (O-PET), ২০১০-এর দশকে ওসাকাতে বাণিজ্যিকভাবে চালু করা হয়েছিল।

কোনো আলোকীয় উপাদান বিশ্লেষণ করার সময়, আমরা প্রধানত এর আলোকীয় এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলো নিয়ে উদ্বিগ্ন থাকি।

অপটিক্যাল পিসম্পত্তি

• প্রতিসরাঙ্ক এবং বিচ্ছুরণ

প্রতিসরাঙ্ক এবং বিচ্ছুরণ

এই সারসংক্ষেপ চিত্র থেকে দেখা যায় যে, বিভিন্ন অপটিক্যাল প্লাস্টিক উপাদান মূলত দুটি ব্যবধিতে বিভক্ত: একটি হলো উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক ও উচ্চ বিচ্ছুরণ; অন্যটি হলো নিম্ন প্রতিসরাঙ্ক ও নিম্ন বিচ্ছুরণ। কাচ উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক এবং বিচ্ছুরণের ঐচ্ছিক পরিসরের তুলনা করলে আমরা দেখতে পাব যে, প্লাস্টিক উপাদানের প্রতিসরাঙ্কের ঐচ্ছিক পরিসর খুবই সংকীর্ণ, এবং সমস্ত অপটিক্যাল প্লাস্টিক উপাদানের প্রতিসরাঙ্ক তুলনামূলকভাবে কম। সাধারণভাবে বলতে গেলে, প্লাস্টিক উপাদানের বিকল্পের পরিসর আরও সংকীর্ণ, এবং বাণিজ্যিকভাবে মাত্র ১০ থেকে ২০টি উপাদানের গ্রেড পাওয়া যায়, যা উপাদানের দিক থেকে অপটিক্যাল ডিজাইনের স্বাধীনতাকে ব্যাপকভাবে সীমাবদ্ধ করে।

তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে প্রতিসরাঙ্কের পরিবর্তন: অপটিক্যাল প্লাস্টিক পদার্থের প্রতিসরাঙ্ক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে বৃদ্ধি পায়, প্রতিসরাঙ্ক সামান্য হ্রাস পায় এবং সামগ্রিকভাবে এটি তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল থাকে।

তাপমাত্রার সাথে প্রতিসরাঙ্কের পরিবর্তন Dn/DT: অপটিক্যাল প্লাস্টিকের প্রতিসরাঙ্কের তাপমাত্রা সহগ কাচের তুলনায় ৬ থেকে ৫০ গুণ বেশি, যা একটি ঋণাত্মক মান। এর অর্থ হলো, তাপমাত্রা বাড়লে প্রতিসরাঙ্ক কমে যায়। উদাহরণস্বরূপ, ৫৪৬ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং -২০°C থেকে ৪০°C তাপমাত্রার জন্য, প্লাস্টিক উপাদানটির dn/dT মান হলো -৮ থেকে -১৫X১০⁻⁵/°C, যেখানে এর বিপরীতে, NBK7 কাচ উপাদানটির মান হলো ৩X১০⁻⁶/°C।

• সংক্রমণ

সংক্রমণ

এই চিত্রটি অনুসারে, বেশিরভাগ অপটিক্যাল প্লাস্টিকের দৃশ্যমান আলোর ব্যান্ডে ৯০%-এর বেশি ট্রান্সমিট্যান্স থাকে; এছাড়াও কনজিউমার ইলেকট্রনিক্সে প্রচলিত ৮৫০nm এবং ৯৪০nm ইনফ্রারেড ব্যান্ডেও এদের ভালো ট্রান্সমিট্যান্স রয়েছে। সময়ের সাথে সাথে প্লাস্টিক উপাদানের ট্রান্সমিট্যান্সও একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে হ্রাস পায়। এর প্রধান কারণ হলো, প্লাস্টিক সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মি শোষণ করে এবং এর আণবিক শৃঙ্খল ভেঙে গিয়ে ক্ষয়প্রাপ্ত ও ক্রস-লিঙ্কড হয়, যার ফলে এর ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যে পরিবর্তন আসে। এর সবচেয়ে সুস্পষ্ট ম্যাক্রোস্কোপিক প্রকাশ হলো প্লাস্টিক উপাদানটির হলুদ হয়ে যাওয়া।

• স্ট্রেস বাইরিফ্রিঞ্জেন্স

লেন্সের প্রতিসরণ

স্ট্রেস বাইরিফ্রিঞ্জেন্স (বাইরিফ্রিঞ্জেন্স) হলো পদার্থের একটি আলোকীয় ধর্ম। পদার্থের প্রতিসরাঙ্ক আপতিত আলোর পোলারাইজেশন অবস্থা এবং সঞ্চালন দিকের সাথে সম্পর্কিত। বিভিন্ন পোলারাইজেশন অবস্থার জন্য পদার্থসমূহ ভিন্ন ভিন্ন প্রতিসরাঙ্ক প্রদর্শন করে। কিছু সিস্টেমের ক্ষেত্রে, এই প্রতিসরাঙ্কের বিচ্যুতি খুবই সামান্য হয় এবং সিস্টেমের উপর এর তেমন কোনো বড় প্রভাব পড়ে না, কিন্তু কিছু বিশেষ আলোকীয় সিস্টেমের জন্য এই বিচ্যুতিই সিস্টেমের কার্যক্ষমতার গুরুতর অবনতি ঘটানোর জন্য যথেষ্ট।

প্লাস্টিক উপাদানগুলির নিজেদের কোনো অ্যানাইসোট্রপিক বৈশিষ্ট্য নেই, কিন্তু প্লাস্টিকের ইনজেকশন মোল্ডিং স্ট্রেস বাইরিফ্রিঞ্জেন্সের সৃষ্টি করে। এর প্রধান কারণ হলো ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের সময় সৃষ্ট স্ট্রেস এবং শীতল হওয়ার পর প্লাস্টিক ম্যাক্রোমলিকিউলগুলির বিন্যাস। স্ট্রেস সাধারণত ইনজেকশন পোর্টের কাছাকাছি কেন্দ্রীভূত হয়, যেমনটি নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

সাধারণ নকশা এবং উৎপাদন নীতি হলো আলোকীয় কার্যকরী তলে পীড়ন দ্বিপ্রতিসরণ সর্বনিম্ন করা, যার জন্য লেন্সের গঠন, ইনজেকশন মোল্ডিং ছাঁচ এবং উৎপাদন পরামিতিগুলির একটি যুক্তিসঙ্গত নকশা প্রয়োজন। বিভিন্ন উপকরণের মধ্যে, PC উপকরণগুলিতে পীড়ন দ্বিপ্রতিসরণের প্রবণতা বেশি (PMMA উপকরণের তুলনায় প্রায় ১০ গুণ বেশি), এবং COP, COC, ও PMMA উপকরণগুলিতে এর পীড়ন দ্বিপ্রতিসরণ কম।