[科普中国]-低折射率玻璃

折射率是指光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。低折射率玻璃使入射光发生折射的能力弱，即有较好的透光性，一般可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等1。

概述低折射率玻璃是指传输光线的非晶态(玻璃态)光介质材料。可用以做成棱镜、透镜、滤光片等各种光学元件，光线通过后可改变传播方向、位相及强度等。低折射率光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分。特别是在20世纪90年代以后，随着光学与电子信息科学、新材料科学的不断融合，作为光电子基础材料的光学玻璃在光传输、光储存和光电显示三大领域的应用更是突飞猛进，成为社会信息化尤其是光电信息技术发展的基础条件之一。

要求低折射率玻璃和其它玻璃的不同之点在于它作为光学系统的一个组成部分，必须满足光学成象的要求。因此，低折射率玻璃质量的判定也包括某些特殊的和较严格的指标。对低折射率玻璃有以下要求：

（1）特定的光学常数以及同一批玻璃光学常数的一致性

每一品种光学玻璃对不同波长光线都有规定的标准折射率数值，作为光学设计者设计光学系统的依据。所以工厂生产的光学玻璃的光学常数必须在这些数值一定的容许偏差范围以内，否则将使实际的成象质量与设计时预期的结果不符而影响光学仪器的质量。同时由于同批仪器往往采用同批光学玻璃制造，为了便于仪器的统一校正，同批玻璃的折射率容许偏差要较它们与标准值的偏差更加严格。

（2）高度的透明性

光学系统成象的亮度和玻璃透明度成比例关系。光学玻璃对某一波长光线的透明度以光吸收系数Kλ表示。光线通过一系列棱镜和透镜后，其能量部分损耗于光学零件的界面反射而另一部分为介质（玻璃）本身所吸收。前者随玻璃折射率的增加而增加，对高折射率玻璃此值甚大，如对重燧玻璃一个表面光反射损耗约6%左右。因此对于包含多片薄透镜的光学系统，提高透过率的主要途径在于减少透镜表面的反射损耗，如涂敷表面增透膜层等2。

折射率决定因素玻璃的折射率是玻璃一个重要的光学性质，测定这一性能对光学玻璃来说是极为重玻璃的折射率决定于许多因素，其中玻璃密度是重要的，玻璃的密度与玻璃的化学组成和结构有直接关系，因此测其折射率可以检查玻璃的化学组成是否稳定，从而对生产起一定的监督和指导作用，玻璃的折射率还与光波波长有关，随着光波波长的增加，玻璃的折射率一般是降低的。因此在测定折射率时，必须指出折射率的测定是对哪一种光波波长而言1。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所