CO2激光波長為10.6u m,這個波長附近專用的光學材料有鍺,有硒化鋅二種,鍺材料顯黑色材質,不能透可見光,其純度高的透CO2激光的效果很好,但是這種材料的純度很難控制到理想的狀態. 硒化鋅材料是材料是一種黃色透明的多晶材料, 它能夠透紅光等可見光,其的純度很好提成,故目前的CO2激光切割機和打標機大多數都是利用硒化鋅材料來做光學鏡片的.本文主要講的是這種硒化鋅材料的特性.
硒化鋅是一種多晶材料,其結晶細微顆粒占有的空間約為70μm, 材料的主要透光波長范圍0.5-15μm。這一種材料都是由CVD(化學氣相沉積)方法,如高真空鍍膜合成的,其生產合成過程工藝過程中,絕少的雜質吸收,材料的合成損失率也損低。由于合成的硒化鋅對10.6μm波長光的吸收很小,(最大可能是2%以內,工藝好的能做到1%以內), 因此硒化鋅成為制作底同,中,高不同功率范圍內CO2激光器系統中光學器件的首選材料。這種材料的硬相比與ZnS來說,只是其的的2/3左右, 所以材質較軟,做成光學鏡片刨光后,易產生劃痕, 而且材料的密度很高約為普通玻璃的2倍,所以折射率大,故我們需要在其表面鍍制高硬度減反射膜來加以保護其表面,并獲得更高的CO2激光透過率。此外在0.5-15μm波段內, 也是不同光學系統比如熱成像,黑暗成像,天文觀察等,中所普遍選用的材料.
另外,硒化鋅結晶材料對高功率能量有很高的熱沖擊承受能力, 只是這一特點,就使它成為超高功率CO2激光器系統中的,被首選為最佳光學材料。硒化鋅材料用來制作反射鏡(不同反射率的反射鏡)，，擴束鏡，場鏡，中紅外鏡片，遠紅外激光器上各種平平,平凸,凸凹,平凹,月牙等形狀的切割透鏡,并也.廣泛應用于激光打標,醫學及其美容，天文學和紅外夜視等領域中。
硒化鋅材料物理特性如下:
折射率不均勻性,對于632.8nm < 6X10-6
熱傳導率(對于所有波長激光) 0.18W/cm/°C
線性膨脹系數 在 20°C左右 7.57x10-6/°C
體吸收系數,對10.6 μm 0.0005/cm
Rupture Modulus 5.7X108 dyne/cm2
Young’s Modulus 6.85X1011 dyne/cm2
Knoop Hardness 110-130Kg/mm2
Density 5.27g/cm3
比熱容 0.356J/g/°C
泊松比 0.28
折射率溫度變化率,對于10.6μm 61x10-6/°C
線性膨脹系數 在 20°C時 7.57x10-6/°C
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