Deunyddiau plastig a mowldio chwistrellu yw'r sail ar gyfer lensys bach. Mae strwythur y lens plastig yn cynnwys deunydd lens, casgen lens, mownt lens, gofodwr, taflen cysgodi, deunydd cylch pwysau, ac ati.

Mae yna sawl math o ddeunyddiau lens ar gyfer lensys plastig, ac mae pob un ohonynt yn eu hanfod yn blastig (polymer moleciwlaidd uchel). Maent yn thermoplastigion, plastigion sy'n meddalu ac yn dod yn blastig wrth eu gwresogi, yn caledu wrth oeri, ac yn meddalu wrth eu gwresogi eto. Newid ffisegol sy'n cynhyrchu newid cildroadwy rhwng cyflyrau hylifol a solet gan ddefnyddio gwresogi ac oeri. Dyfeisiwyd rhai deunyddiau yn gynharach ac mae rhai yn gymharol newydd. Mae rhai yn blastigau cais pwrpas cyffredinol, ac mae rhai deunyddiau yn ddeunyddiau plastig optegol a ddatblygwyd yn arbennig, a ddefnyddir yn fwy penodol mewn rhai meysydd optegol.

Mewn dylunio optegol, efallai y byddwn yn gweld graddau deunydd gwahanol gwmnïau, megis EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 ac yn y blaen. Maent i gyd yn perthyn i fath penodol o ddeunydd plastig, ac mae'r mathau canlynol yn fwy cyffredin, a byddwn yn eu didoli yn ôl eu hamser ymddangosiad:

Y lensys plastig

• l PMMA/Acrylig:Poly (methyl methacrylate), methacrylate polymethyl (plexiglass, acrylig). Oherwydd ei bris rhad, trosglwyddiad uchel, a chryfder mecanyddol uchel, PMMA yw'r amnewidyn gwydr mwyaf cyffredin mewn bywyd. Mae'r rhan fwyaf o'r plastigau tryloyw wedi'u gwneud o PMMA, megis platiau tryloyw, llwyau tryloyw, a LEDs bach. lens ac ati. Mae PMMA wedi'i fasgynhyrchu ers y 1930au.
• PS:Mae polystyren, polystyren, yn thermoplastig di-liw a thryloyw, yn ogystal â phlastig peirianneg, a ddechreuodd gynhyrchu màs yn y 1930au. Mae llawer o'r blychau ewyn gwyn a'r blychau cinio sy'n gyffredin yn ein bywydau wedi'u gwneud o ddeunyddiau PS.
• PC:Mae polycarbonad, polycarbonad, hefyd yn thermoplastig amorffaidd di-liw a thryloyw, ac mae hefyd yn blastig pwrpas cyffredinol. Dim ond yn y 1960au y cafodd ei ddiwydiannu. Mae ymwrthedd effaith deunydd PC yn dda iawn, mae cymwysiadau cyffredin yn cynnwys bwcedi dosbarthwr dŵr, gogls, ac ati.
• l COP & COC:Polymer olefin cylchol (COP), polymer Cyclic olefin; Copolymer olefin cylchol (COC) Mae copolymer olefin cylchol, yn ddeunydd polymer tryloyw amorffaidd gyda strwythur cylch, gyda bondiau dwbl carbon-carbon yn y cylch Mae'r hydrocarbonau cylchol yn cael eu gwneud o fonomerau olefin cylchol trwy hunan-polymerization (COP) neu copolymerization (COC). ) gyda moleciwlau eraill (fel ethylene). Mae nodweddion COP a COC bron yr un fath. Mae'r deunydd hwn yn gymharol newydd. Pan gafodd ei ddyfeisio gyntaf, fe'i hystyriwyd yn bennaf ar gyfer rhai cymwysiadau optegol cysylltiedig. Nawr fe'i defnyddir yn eang mewn diwydiannau ffilm, lens optegol, arddangos, meddygol (potel pecynnu). Cwblhaodd COP gynhyrchu diwydiannol tua 1990, a chwblhaodd COC gynhyrchu diwydiannol cyn 2000.
• l O-PET:Cafodd ffibr optegol polyester polyester optegol, O-PET ei fasnacheiddio yn Osaka yn y 2010au.

Wrth ddadansoddi deunydd optegol, rydym yn ymwneud yn bennaf â'u priodweddau optegol a mecanyddol.

Optegol trhaffau

• Mynegai Plygiant a Gwasgariad

Mynegai plygiannol a gwasgariad

Gellir gweld o'r diagram cryno hwn bod gwahanol ddeunyddiau plastig optegol yn y bôn yn disgyn i ddau gyfnod: mae un grŵp yn fynegai plygiannol uchel a gwasgariad uchel; y grŵp arall yw mynegai plygiannol isel a gwasgariad isel. Wrth gymharu'r ystod ddewisol o fynegai plygiannol a gwasgariad deunyddiau gwydr, fe welwn fod yr ystod ddewisol o fynegai plygiannol o ddeunyddiau plastig yn gul iawn, ac mae gan bob deunydd plastig optegol fynegai plygiannol cymharol isel. A siarad yn gyffredinol, mae'r ystod o opsiynau ar gyfer deunyddiau plastig yn gulach, a dim ond tua 10 i 20 gradd deunydd masnachol sydd, sy'n cyfyngu i raddau helaeth ar ryddid dylunio optegol o ran deunyddiau.

Mae mynegai plygiannol yn amrywio gyda thonfedd: Mae mynegai plygiannol deunyddiau plastig optegol yn cynyddu gyda thonfedd, mae'r mynegai plygiannol yn gostwng ychydig, ac mae'r cyffredinol yn gymharol sefydlog.

Mynegai plygiannol yn newid gyda thymheredd Dn/DT: Mae cyfernod tymheredd mynegai plygiannol plastigau optegol 6 gwaith i 50 gwaith yn fwy na gwydr, sy'n werth negyddol, sy'n golygu, wrth i'r tymheredd gynyddu, bod y mynegai plygiannol yn gostwng. Er enghraifft, ar gyfer tonfedd o 546nm, -20 ° C i 40 ° C, gwerth dn / dT y deunydd plastig yw -8 i -15X10 ^ -5 / ° C, tra mewn cyferbyniad, gwerth y deunydd gwydr Mae NBK7 yn 3X10^–6/°C.

• Trosglwyddiad

Y trosglwyddiad

Gan gyfeirio at y llun hwn, mae gan y rhan fwyaf o blastigau optegol drosglwyddiad o fwy na 90% yn y band golau gweladwy; mae ganddynt hefyd drosglwyddiad da ar gyfer y bandiau isgoch o 850nm a 940nm, sy'n gyffredin mewn electroneg defnyddwyr. Bydd trosglwyddedd deunyddiau plastig hefyd yn gostwng i raddau gydag amser. Y prif reswm yw bod y plastig yn amsugno'r pelydrau uwchfioled yn yr haul, ac mae'r gadwyn moleciwlaidd yn torri i ddiraddio a chroesgysylltu, gan arwain at newidiadau mewn eiddo ffisegol a chemegol. Yr amlygiad macrosgopig mwyaf amlwg yw melynu'r deunydd plastig.

• Stress Birefringence

Plygiant Lens

Mae birfringence straen (Birefringence) yn eiddo optegol deunyddiau. Mae mynegai plygiannol deunyddiau yn gysylltiedig â chyflwr polareiddio a chyfeiriad lluosogi golau digwyddiad. Mae deunyddiau'n dangos mynegeion plygiant gwahanol ar gyfer gwahanol gyflyrau polareiddio. Ar gyfer rhai systemau, mae'r gwyriad mynegai plygiannol hwn yn fach iawn ac nid yw'n cael effaith fawr ar y system, ond ar gyfer rhai systemau optegol arbennig, mae'r gwyriad hwn yn ddigon i achosi dirywiad difrifol ym mherfformiad y system.

Nid oes gan ddeunyddiau plastig eu hunain nodweddion anisotropig, ond bydd mowldio chwistrellu plastigau yn cyflwyno birfringence straen. Y prif reswm yw'r straen a gyflwynir yn ystod mowldio chwistrellu a threfniant macromoleciwlau plastig ar ôl oeri. Yn gyffredinol, mae'r straen wedi'i grynhoi ger y porthladd chwistrellu, fel y dangosir yn y ffigur isod.

Yr egwyddor dylunio a chynhyrchu cyffredinol yw lleihau'r straen yn yr awyren optegol effeithiol, sy'n gofyn am ddyluniad rhesymol o'r strwythur lens, llwydni mowldio chwistrellu a pharamedrau cynhyrchu. Ymhlith nifer o ddeunyddiau, mae deunyddiau PC yn fwy tueddol o fod yn fyrfyfyr straen (tua 10 gwaith yn fwy na deunyddiau PMMA), ac mae gan ddeunyddiau COP, COC, a PMMA lai o straen yn llai.