低溫下光學(xué)窗口材料光學(xué)常數(shù)的實驗研究.pdf

1、隨著紅外技術(shù)在空間探測、低溫望遠(yuǎn)鏡等方面的廣泛應(yīng)用，紅外裝置在低溫環(huán)境中使用的情況越來越多。光學(xué)窗口是紅外裝置的重要元件之一。為保證光學(xué)窗口在低溫條件下正常使用，就需要對制作光學(xué)窗口的材料在低溫下的輻射光學(xué)特性有更多的了解。光學(xué)常數(shù)是材料最基本的輻射物性，但目前低溫下常用的光學(xué)窗口材料的光學(xué)常數(shù)數(shù)據(jù)極其匱乏。本文主要對低溫下幾種常用的光學(xué)窗口材料的光學(xué)常數(shù)進(jìn)行了實驗研究，并分析了溫度對材料光學(xué)常數(shù)的影響。
　　本文使用IR-VAS

2、E型紅外光譜橢偏儀及配套的冷熱臺樣品架測量了低溫下氟化鎂與氟化鈣材料的光學(xué)常數(shù)，測量溫度范圍為－60~20℃，測量波段分別為14~20μm和16.5~20μm。結(jié)果表明，兩種材料的折射率n均隨波長增大逐漸減小，氟化鎂材料的吸收指數(shù)k隨波長增大顯著增大，氟化鈣材料的k隨波長增大小幅增大。隨著溫度的降低，兩種材料的折射率n均小幅減小，氟化鎂材料的吸收指數(shù)k有所增大，氟化鈣材料的k小幅減小。
　　橢偏法在測量材料高透波段的光學(xué)常數(shù)時存在

3、局限性，本文采用雙光程透射法得到了氟化鈣、氟化鋇與硫化鋅材料的光學(xué)常數(shù)，測量溫度范圍為－50~20℃，測量波段分別為2~9μm,2~13μm和2~14μm。結(jié)果表明，兩種氟化物材料的折射率n在測量波段均隨著波長增大緩慢減小，且溫度降低對折射率的影響極小。氟化鈣與氟化鋇材料的吸收指數(shù)k在近紅外段都極小，在測量波段隨波長增大分別從約5×10-7和1×10-8增大到5×10-4和8×10-4。氟化鈣與氟化鋇材料的吸收指數(shù)k隨著溫度的降低均沒有