Deunyddiau plastig a mowldio chwistrellu yw sail lensys bach. Mae strwythur y lens plastig yn cynnwys deunydd y lens, casgen y lens, mownt y lens, y bylchwr, y ddalen gysgodi, y deunydd cylch pwysau, ac ati.

Mae sawl math o ddeunyddiau lens ar gyfer lensys plastig, ac mae pob un ohonynt yn blastig yn y bôn (polymer moleciwlaidd uchel). Maent yn thermoplastigion, plastigau sy'n meddalu ac yn dod yn blastig wrth eu gwresogi, yn caledu wrth eu hoeri, ac yn meddalu wrth eu gwresogi eto. Newid ffisegol sy'n cynhyrchu newid gwrthdroadwy rhwng cyflyrau hylif a solet gan ddefnyddio gwresogi ac oeri. Dyfeisiwyd rhai deunyddiau yn gynharach ac mae rhai yn gymharol newydd. Mae rhai yn blastigau cymwysiadau 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 gwelwn raddau deunydd gwahanol gwmnïau, fel 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

• PMMA/Acrylig:Poly(methyl methacrylate), polymethyl methacrylate (plexiglass, acrylig). Oherwydd ei bris rhad, ei dryloywder uchel, a'i gryfder 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, lensys ac ati. Mae PMMA wedi cael ei gynhyrchu'n dorfol ers y 1930au.
• PS:Mae polystyren, polystyren, yn thermoplastig di-liw a thryloyw, yn ogystal â phlastig peirianneg, a ddechreuodd gael ei gynhyrchu'n dorfol 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.
• Cyfrifiadur personol:Mae polycarbonad, polycarbonad, hefyd yn thermoplastig amorffaidd di-liw a thryloyw, ac mae hefyd yn blastig at ddiben cyffredinol. Dim ond yn y 1960au y cafodd ei ddiwydiannu. Mae gwrthiant effaith deunydd PC yn dda iawn, mae cymwysiadau cyffredin yn cynnwys bwcedi dosbarthwr dŵr, gogls, ac ati.
• l COP a COC:Polymer olefin cylchol (COP), polymer olefin cylchol; copolymer olefin cylchol (COC) Copolymer olefin cylchol yw copolymer olefin cylchol, yn ddeunydd polymer tryloyw amorffaidd gyda strwythur cylch, gyda bondiau dwbl carbon-carbon yn y cylch. Gwneir yr hydrocarbonau cylchol o monomerau olefin cylchol trwy hunan-polymerization (COP) neu gopolymerization (COC) gyda moleciwlau eraill (megis ethylen). 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. Nawr fe'i defnyddir yn helaeth mewn diwydiannau ffilm, lensys optegol, arddangosfeydd, meddygol (poteli pecynnu). Cwblhawyd cynhyrchu diwydiannol COP tua 1990, a chwblhawyd cynhyrchu diwydiannol COC cyn 2000.
• l O-PET:Cafodd ffibr polyester optegol polyester, O-PET, ei fasnacheiddio yn Osaka yn y 2010au.

Wrth ddadansoddi deunydd optegol, rydym yn ymwneud yn bennaf â'i briodweddau optegol a mecanyddol.

Optegol prhodfeydd

• Mynegai Plygiannol a Gwasgariad

Mynegai plygiannol a gwasgariad

Gellir gweld o'r diagram crynodeb hwn fod gwahanol ddeunyddiau plastig optegol yn y bôn yn disgyn i ddau gyfwng: un grŵp yw mynegai 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 deunyddiau plastig yn gul iawn, ac mae gan bob deunydd plastig optegol fynegai plygiannol cymharol isel. Yn gyffredinol, mae'r ystod o opsiynau ar gyfer deunyddiau plastig yn gulach, a dim ond tua 10 i 20 o raddau deunydd masnachol sydd, sy'n cyfyngu'n fawr 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 lleihau ychydig, ac mae'r cyfan yn gymharol sefydlog.

Mae mynegai plygiannol yn newid gyda thymheredd Dn/DT: Mae cyfernod tymheredd mynegai plygiannol plastigau optegol 6 gwaith i 50 gwaith yn fwy na chyfernod gwydr, sy'n werth negyddol, sy'n golygu wrth i'r tymheredd gynyddu, mae'r mynegai plygiannol yn lleihau. Er enghraifft, ar gyfer tonfedd o 546nm, -20°C i 40°C, mae gwerth dn/dT y deunydd plastig yn -8 i -15X10^–5/°C, tra mewn cyferbyniad, mae gwerth y deunydd gwydr 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 is-goch o 850nm a 940nm, sy'n gyffredin mewn electroneg defnyddwyr. Bydd trosglwyddiad deunyddiau plastig hefyd yn lleihau i ryw raddau dros amser. Y prif reswm yw bod y plastig yn amsugno'r pelydrau uwchfioled yn yr haul, ac mae'r gadwyn foleciwlaidd yn torri i ddiraddio a chroesgysylltu, gan arwain at newidiadau mewn priodweddau ffisegol a chemegol. Yr amlygiad macrosgopig mwyaf amlwg yw melynu'r deunydd plastig.

• Dwbl-blygiant Straen

Plygiant Lens

Mae deublygrwydd straen (Birefringence) yn briodwedd optegol deunyddiau. Mae mynegai plygiannol deunyddiau yn gysylltiedig â chyflwr polareiddio a chyfeiriad lledaeniad golau sy'n taro. Mae deunyddiau'n arddangos gwahanol fynegeion plygiannol 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 plastigion yn cyflwyno deu-blygiant straen. Y prif reswm yw'r straen a gyflwynir yn ystod mowldio chwistrellu a threfniant macromoleciwlau plastig ar ôl oeri. Mae'r straen fel arfer wedi'i ganoli ger y porthladd chwistrellu, fel y dangosir yn y ffigur isod.

Yr egwyddor ddylunio a chynhyrchu gyffredinol yw lleihau'r dwy-blygiant straen yn y plân effeithiol optegol, sy'n gofyn am ddyluniad rhesymol o strwythur y lens, y mowld mowldio chwistrellu a'r paramedrau cynhyrchu. Ymhlith sawl deunydd, mae deunyddiau PC yn fwy tueddol o ddwy-blygiant straen (tua 10 gwaith yn fwy na deunyddiau PMMA), ac mae gan ddeunyddiau COP, COC, a PMMA ddwy-blygiant straen is.