红外光学材料的前世今生

红外光学材料

红外光学系统与可见光光学系统的主要区别在于只有有限的材料可有效应用于中波红外和长波红外波段，能同时应用于这两个波段的材料就更少。表2-1列出了几种比较常用的红外光学材料及其重要特性。 2.2.1红外光学材料的特点

红外光学系统中所使用的材料一般具有以下特点[i,ii,iii]：

（1）红外材料不仅种类有限，而且价格昂贵（一般在几千到几万元一公斤）。 （2）某些材料的折射率温度系数（dn/dt）较大，导致焦距随温度的漂移较大。如果工作温度范围较宽，则必须适当的选择红外光学材料或采取必要措施进行补偿。

（3）某些光学材料易碎，且化学稳定性差，使得加工以及安装困难，成品率不高。

（4）许多光学材料不透明，根据材料和波段的不同而表现出不同的颜色。 （5）红外光学材料受热时都会发生自辐射，导致杂散光形成。

表2-1 常用红外光学材料的特性

材料 锗 硅

硫化锌（CVD） 硒化锌（CVD）

AMTIR I 氟化镁 蓝宝石 三硫化砷 氟化钙 氟化钡

Ge28As12Se60 Ge20As15Se65

折射率（4μm）

4.0243 3.4255 2.252 2.4331 2.5141 1.3526 1.6753 2.4112 1.4097 1

红外光学材料

红外光学系统与可见光光学系统的主要区别在于只有有限的材料可有效应用于中波红外和长波红外波段，能同时应用于这两个波段的材料就更少。表2-1列出了几种比较常用的红外光学材料及其重要特性。 2.2.1红外光学材料的特点

红外光学系统中所使用的材料一般具有以下特点[i,ii,iii]：

（1）红外材料不仅种类有限，而且价格昂贵（一般在几千到几万元一公斤）。 （2）某些材料的折射率温度系数（dn/dt）较大，导致焦距随温度的漂移较大。如果工作温度范围较宽，则必须适当的选择红外光学材料或采取必要措施进行补偿。

（3）某些光学材料易碎，且化学稳定性差，使得加工以及安装困难，成品率不高。

（4）许多光学材料不透明，根据材料和波段的不同而表现出不同的颜色。 （5）红外光学材料受热时都会发生自辐射，导致杂散光形成。

表2-1 常用红外光学材料的特性

材料 锗 硅

硫化锌（CVD） 硒化锌（CVD）

AMTIR I 氟化镁 蓝宝石 三硫化砷 氟化钙 氟化钡

Ge28As12Se60Ge20As15Se折射率（4μm）

4.0243 3.4255 2.252 2.4331 2.5141 1.3526 1.6753 2.4112 1.4097 1.458

透过波段 名称 光学玻璃 熔石英（Si O2） 铝酸钙玻璃 蓝宝石（Al2O3） 钛酸锶（SrTiO3） Irtran-1（MgF2） Irtran-5（MgO） 三硫化二砷玻璃 Irtran-3（CaF2） Irtran-2（ZnS） Irtran-4（ZnSe） 硅（Si） /（） 折射率 （平均值） 1.48 1.43 1.63 1.67 2.21 1.34 1.7 2.40 1.37 2.20 2.40 3.42 （4.3处） 软化温度 /（℃） 700 1667 ~700 2030 2080 1396 （2800） 210 （1360） 1020 1500 1420 密度 热膨胀系数 硬度（克氏）-3-6-1-2/（g﹒cm） /（10×℃） /（kg﹒mm） 2.52 2.20 3.07 3.98 5.12 3.18 3.58 3.20 3.18 4.09 5.27 2.33 4~10 0.55 9.7 5.0~6.7 9.4 11.5 13.9 25 （20） 7 7.7 4.2 200~600 470 580 1370 595 576 640 109 200 354 150 1150 特点和用途 作窗口、透镜、棱镜等 尺寸大，

第六章 金刚石光学材料

6. 1概述

金刚石由于在自然界及其稀少，同时又具有许多独特的性质，因而成为非常昂贵的物质。从19世纪开始科学家就在企图用人工方法合成金刚石。Bundy及其同事[1]成功的用高温、高压技术人工合成了金刚石，开创了金刚石人工合成的新纪元。这种方法是在高温（3000℃）、高压（300MPa）条件下由石墨直接转变成金刚石。在这样的高温高压条件下，金刚石在热力学上是稳定的，而石墨是不稳定的。虽然人工合成了金刚石，这样的金刚石多为尺寸很小的颗粒状。通常在1μm量级，况且这样的设备条件过于苛刻。后来发现用Ⅷ族金属元素做催化剂，在金刚石的合成中压力和温度可以降低，而且合成的金刚石的尺寸可达几百微米。

在1958年，Eversole第一次汽相合成了金刚石[2]，将含碳的气体通入放置天然金刚石粉（作为籽晶）的管子中，金刚石粉加热到1000℃且管子保持102Pa压力。在金刚石粉上形成了新的金刚石，其后又逐渐附上一层黑色的石墨层。石墨层的出现妨碍了金刚石的继续生长，把这样的金刚石粉在H2气氛中， 5MPa下加热到1000℃，则石墨可以除去，接着继续金刚石生长。金刚石生长过程需要沉积－去石墨反复循环。实验中发现用甲基（CH3－）族，如甲烷、乙

有机光学材料

第7章 有机光学材料

§7.1 有机材料物理基础§7.2 有机发光材料 §7.3 有机光伏材料

§7.4 有机光学非线性材料

光学材料与元件制造第七章

有机光学材料

7.1 有机材料物理基础

有机化合物的主要特征:都含有碳原子,即 都是含碳化合物或碳氢化合物. 绝大多数有机化合物也都含有氢,从结构 上看,所有的有机化合物都可以看作碳 氢化合物以及从碳氢化合物衍生而得的 化合物。 对 CO 、 CO2 、 CO32- 等简单化合物习惯上还 是称作无机化合物.

光学材料与元件制造第七章

有机光学材料

1. 有机化合物的分子结构名称 组成 分子结构 沸点(℃)

分子内的键以共价键为主(共价单键、 双键、三键)

甲烷

CH4

-164

力的大小与距离的平方成反比

乙烷

C2H6C3H8 C4H10 C5H12 C6H14

-88.6-42.1 -0.5 36.1 69.0

丙烷

分子之间以较弱的氢键或范德华键 相互连接

丁烷

力的大小与原子距离的六次方成反比戊烷

有机材料显得柔软，熔点低，导电 性能差，抗环境稳定性差

戌烷

光学材料与元件制造第七章

有机光学材料

Family

Characteristic UnitsR OH

Represen

“礼”的前世今生

子路、曾皙、冉有、公西华侍坐，孔子一一向他们询问各自的志向。当子路述说完自己的志向后，“夫子哂之”，孔子似乎对子路的志向很不满意。随后他对曾皙解释道“为国以礼，其言不让，是故哂之。”子路回答时轻率急忙，毫不谦虚，显得自负鲁莽，有违与“礼”，因此孔子会讥笑他。

我们不禁好奇，孔子所倡导的“礼”究竟是一个什么样的理想？它我们今天所提倡的“待人以礼”又有什么区别和联系呢？ 关于礼的产生，荀子的《礼论》是这么论述的：

礼起于何也？曰：人生而有欲，欲而不得，则不能无求：求而无度量分界，则不能不争；争则乱，乱则穷。先王恶其乱也，故制礼义以分之，以养人之欲，给人之求，使欲必不穷于物，物必不屈于欲，两者相持而长，是礼之所以起也。

荀子在人性论方面持性恶论，认为人生来就有许多欲望所以必须要通过礼约束人们的行为，如此便产生了礼。可见古代的礼与我们今天的概念是完全不同的。

儒家所强调的礼的本质是社会等级制度。礼既然是为了调节人的欲望，避免纷争，保持安定而产生，那么它一定会具有相当浓厚的政治色彩。这个社会需要

不同的礼，才能确定家族内和社会上各种人的身份和行为，使人人各尽其本分。 “君臣上下父子兄弟非礼不定”，便是此意。可见，礼的作用在于维护社会秩序，换

素食主义的前世今生

记得电影《诺丁山》里休·格兰特的一个相亲对象吗?作为严格意义上的素食主义者，她只吃那些自然成熟和掉落的食物，认为胡萝卜是“被谋杀的”??

在2008年北京奥运会期间，世界各国来华运动员有超过20%是素食主义者，奥运村不得不充分考虑素食运动员的饮食习惯，做了充分的准备。

随着社会文明的发展和物质生活的极大丰富，素食主义蔚然成风。德国素食主义协会的资料称，世界69亿人口中有2.5%的人口为素食者。这其中有历史的渊源，有宗教的影响，有世人观念的转变，更有健康的需求。

维基百科中对素食主义概念的解释是，素食主义是一种饮食的文化，实践这种饮食文化的人被称为素食主义者，这些人不食用来自动物身上各部分所制成的食物，包括动物油、动物胶。世界各国或不同文化下的素食主义有所不同，有些素食主义者可食用蜂蜜、奶类和蛋类，有些则否。

素食主义的发展

素食的历史可以追溯到远古时代，素食理念则最早源自古印度的宗教和哲学传统，而素食者的概念第一次出现于1839年，被人们广为使用则是在1847年以后。

荷马史诗中的《奥德赛》是最早提到过吃素的自然人这

一概念的。书中讲述了当时有一种善良的自然人，他们靠食用根茎果食为生并将此与一种和平的生活方式对应起来。后来的

古代礼仪的“前世今生”

我国素以“礼仪之邦”著称，礼仪文化在我国的传统文化中占了极其重要的一部分。在原始社会时期，礼仪就开始形成了。统治阶级利用沿袭下来的某些习惯，加以改造和发展，逐渐形成了各种正规的礼仪，并成为了人们的行为规范。

中国古代社会就建立在一个庞大的礼仪系统当中，包括吃饭、睡觉、说话、走路等等人生活最基本的东西，都有严格的礼仪限制。中国古代礼仪始成于“三皇五帝”，兴于三代，孔子则把“礼”推向了一个至高无上的地位。礼仪与社会、政治、生活中的方方面面相融合，可以说形成了一个庞大的礼仪系统，成为统治者维护其统治的工具；也成为人们在生活中约束自己的准律，任何人都不敢越雷池半步

孔子说：“不学礼，无以立”。在孔子的论述中,“礼”主要是在两个层面上使用的：一是修身立命。孔子讲修身、齐家、治国、平天下,修身是最基本、最起码的要求,是为了能更好地齐家、治国、平天下。二是治国安邦。礼具有了经天纬地、规范社会与人生的权能,凸显了其治国安邦的方略及政治教化的功能。礼不仅体现了社会政治结构的内在秩序和运作机制,还维系、制约、调节着社会的上下尊卑及亲疏长幼关系,特别是“君君、臣臣、父父、子子”的等级制度。礼成为一种外在的规范,对人的思想行为具有一定的强制力和约束

光学非线性系数的测量 ·1·

非线性光学（nonlinear optics）

非线性光学，又称强光光学，是现代光学的一个分支，研究介质在强相干光作用下产生的非线性现象及其应用。在强光作用下物质的响应与场强呈现非线性关系，与场强有关的光学效应称为非线性光学效应。激光问世之前，基本上是研究弱光束在介质中的传播，确定介质光学性质的折射率或极化率是与光强无关的常量，介质的极化强度与光波的电场强度成正比，光波叠加时遵守线性叠加原理。在上述条件下研究光学问题称为线性光学。对很强的激光，例如当光波的电场强度可与原子内部的库仑场相比拟时，光与介质的相互作用将产生非线性效应，反映介质性质的物理量（如极化强度等）不仅与场强E的一次方有关，而且还决定于E的更高幂次项，从而导致线性光学中不明显的许多新现象。介质极化率P与场强的关系可写成

P＝α1E＋α2E＋α3E＋…

非线性效应是E项及更高幂次项起作用的结果。

常见非线性光学现象有：

①光学整流。E2项的存在将引起介质的恒定极化项，产生恒定的极化电荷和相应的电势差，电势差与光强成正比而与频率无关，类似于交流电经整流管整流后得

素食主义的前世今生

记得电影《诺丁山》里休·格兰特的一个相亲对象吗?作为严格意义上的素食主义者，她只吃那些自然成熟和掉落的食物，认为胡萝卜是“被谋杀的”??

在2008年北京奥运会期间，世界各国来华运动员有超过20%是素食主义者，奥运村不得不充分考虑素食运动员的饮食习惯，做了充分的准备。

随着社会文明的发展和物质生活的极大丰富，素食主义蔚然成风。德国素食主义协会的资料称，世界69亿人口中有2.5%的人口为素食者。这其中有历史的渊源，有宗教的影响，有世人观念的转变，更有健康的需求。

维基百科中对素食主义概念的解释是，素食主义是一种饮食的文化，实践这种饮食文化的人被称为素食主义者，这些人不食用来自动物身上各部分所制成的食物，包括动物油、动物胶。世界各国或不同文化下的素食主义有所不同，有些素食主义者可食用蜂蜜、奶类和蛋类，有些则否。

素食主义的发展

素食的历史可以追溯到远古时代，素食理念则最早源自古印度的宗教和哲学传统，而素食者的概念第一次出现于1839年，被人们广为使用则是在1847年以后。

荷马史诗中的《奥德赛》是最早提到过吃素的自然人这

一概念的。书中讲述了当时有一种善良的自然人，他们靠食用根茎果食为生并将此与一种和平的生活方式对应起来。后来的