عام آپٹیکل مواد کا تعارف

کسی بھی آپٹیکل مینوفیکچرنگ کے عمل میں پہلا قدم مناسب نظری مواد کا انتخاب ہے۔ آپٹیکل مواد کے آپٹیکل پیرامیٹرز (ریفریکٹیو انڈیکس، ایبی نمبر، ٹرانسمیٹینس، عکاسی)، طبعی خصوصیات (سختی، اخترتی، بلبل کا مواد، پوسن کا تناسب)، اور یہاں تک کہ درجہ حرارت کی خصوصیات (تھرمل ایکسپینشن گتانک، ریفریکٹیو انڈیکس اور درجہ حرارت کے درمیان تعلق) سبھی پر اثر پڑے گا۔ آپٹیکل مواد کی نظری خصوصیات آپٹیکل اجزاء اور نظام کی کارکردگی. یہ مضمون مختصر طور پر عام نظری مواد اور ان کی خصوصیات کا تعارف کرائے گا۔
آپٹیکل مواد کو بنیادی طور پر تین اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: آپٹیکل گلاس، آپٹیکل کرسٹل اور خصوصی آپٹیکل مواد۔

01 آپٹیکل گلاس
آپٹیکل گلاس ایک بے ساختہ (شیشے والا) آپٹیکل میڈیم مواد ہے جو روشنی کو منتقل کرسکتا ہے۔ اس سے گزرنے والی روشنی اس کے پھیلاؤ کی سمت، مرحلے اور شدت کو تبدیل کر سکتی ہے۔ یہ عام طور پر آپٹیکل اجزاء جیسے پرزم، لینس، آئینے، کھڑکیوں اور آپٹیکل آلات یا سسٹمز میں فلٹر بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ آپٹیکل گلاس میں اعلی شفافیت، کیمیائی استحکام اور ساخت اور کارکردگی میں جسمانی یکسانیت ہے۔ اس میں مخصوص اور درست نظری مستقل ہیں۔ کم درجہ حرارت کی ٹھوس حالت میں، آپٹیکل گلاس اعلی درجہ حرارت کی مائع حالت کی بے ساختہ ساخت کو برقرار رکھتا ہے۔ مثالی طور پر، شیشے کی اندرونی طبعی اور کیمیائی خصوصیات، جیسے ریفریکٹیو انڈیکس، تھرمل ایکسپینشن گتانک، سختی، تھرمل چالکتا، برقی چالکتا، لچکدار ماڈیولس وغیرہ، تمام سمتوں میں ایک جیسی ہیں، جسے آئسوٹروپی کہا جاتا ہے۔
آپٹیکل گلاس کے اہم مینوفیکچررز میں جرمنی کا سکاٹ، ریاستہائے متحدہ کا کارننگ، جاپان کا اوہارا، اور گھریلو چینگڈو گوانگمنگ گلاس (CDGM) وغیرہ شامل ہیں۔

ریفریکٹیو انڈیکس اور بازی ڈایاگرام

آپٹیکل گلاس اپورتک انڈیکس منحنی خطوط

ترسیلی منحنی خطوط

02. آپٹیکل کرسٹل

آپٹیکل کرسٹل سے مراد آپٹیکل میڈیا میں استعمال ہونے والا کرسٹل مواد ہے۔ آپٹیکل کرسٹل کی ساختی خصوصیات کی وجہ سے، یہ الٹرا وائلٹ اور انفراریڈ ایپلی کیشنز کے لیے مختلف کھڑکیوں، لینز اور پرزم بنانے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کرسٹل ڈھانچے کے مطابق، اسے واحد کرسٹل اور پولی کرسٹل لائن میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ سنگل کرسٹل مواد میں اعلی کرسٹل سالمیت اور روشنی کی ترسیل کے ساتھ ساتھ کم ان پٹ نقصان ہوتا ہے، لہذا سنگل کرسٹل بنیادی طور پر آپٹیکل کرسٹل میں استعمال ہوتے ہیں۔
خاص طور پر: عام UV اور انفراریڈ کرسٹل مواد میں شامل ہیں: کوارٹز (SiO2)، کیلشیم فلورائیڈ (CaF2)، لیتھیم فلورائیڈ (LiF)، راک سالٹ (NaCl)، سلکان (Si)، جرمینیم (Ge) وغیرہ۔
پولرائزنگ کرسٹل: عام طور پر استعمال ہونے والے پولرائزنگ کرسٹل میں کیلسائٹ (CaCO3)، کوارٹز (SiO2)، سوڈیم نائٹریٹ (نائٹریٹ) وغیرہ شامل ہیں۔
اکرومیٹک کرسٹل: کرسٹل کی خصوصی بازی کی خصوصیات کو رنگین آبجیکٹیو لینز بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، کیلشیم فلورائیڈ (CaF2) کو شیشے کے ساتھ ملا کر اکرومیٹک نظام بنایا جاتا ہے، جو کروی خرابی اور ثانوی سپیکٹرم کو ختم کر سکتا ہے۔
لیزر کرسٹل: سالڈ سٹیٹ لیزرز کے لیے کام کرنے والے مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جیسے روبی، کیلشیم فلورائیڈ، نیوڈیمیم ڈوپڈ یٹریئم ایلومینیم گارنیٹ کرسٹل وغیرہ۔

کرسٹل مواد کو قدرتی اور مصنوعی طور پر اگائے جانے والے حصوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔ قدرتی کرسٹل بہت کم ہوتے ہیں، مصنوعی طور پر بڑھنا مشکل، سائز میں محدود اور مہنگا ہوتا ہے۔ عام طور پر غور کیا جاتا ہے جب شیشے کا مواد ناکافی ہوتا ہے، یہ غیر نظر آنے والے لائٹ بینڈ میں کام کرسکتا ہے اور سیمی کنڈکٹر اور لیزر صنعتوں میں استعمال ہوتا ہے۔

03 خصوصی نظری مواد

a گلاس سیرامک
گلاس سیرامک ​​ایک خاص نظری مواد ہے جو نہ شیشہ ہے اور نہ ہی کرسٹل، بلکہ درمیان میں کہیں ہے۔ گلاس سیرامک ​​اور عام آپٹیکل گلاس کے درمیان بنیادی فرق کرسٹل ڈھانچے کی موجودگی ہے۔ اس میں سیرامک ​​سے بہتر کرسٹل ڈھانچہ ہے۔ اس میں کم تھرمل توسیع گتانک، اعلی طاقت، اعلی سختی، کم کثافت، اور انتہائی اعلی استحکام کی خصوصیات ہیں۔ یہ بڑے پیمانے پر فلیٹ کرسٹل، معیاری میٹر لاٹھی، بڑے آئینے، لیزر گائروسکوپس وغیرہ کی پروسیسنگ میں استعمال ہوتا ہے۔

مائکرو کرسٹل لائن آپٹیکل مواد کا تھرمل ایکسپینشن گتانک 0.0±0.2×10-7/℃ (0~50℃) تک پہنچ سکتا ہے۔

ب سلیکن کاربائیڈ

سلکان کاربائیڈ ایک خاص سیرامک ​​مواد ہے جو آپٹیکل میٹریل کے طور پر بھی استعمال ہوتا ہے۔ سلکان کاربائیڈ میں اچھی سختی، کم تھرمل اخترتی گتانک، بہترین تھرمل استحکام، اور اہم وزن میں کمی کا اثر ہے۔ یہ بڑے سائز کے ہلکے وزن کے آئینے کے لیے اہم مواد سمجھا جاتا ہے اور یہ ایرو اسپیس، ہائی پاور لیزرز، سیمی کنڈکٹرز اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

آپٹیکل مواد کی ان اقسام کو آپٹیکل میڈیا میٹریل بھی کہا جا سکتا ہے۔ آپٹیکل میڈیا مواد کی اہم اقسام کے علاوہ، آپٹیکل فائبر مواد، آپٹیکل فلمی مواد، مائع کرسٹل مواد، luminescent مواد، وغیرہ سب آپٹیکل مواد سے تعلق رکھتے ہیں۔ آپٹیکل ٹیکنالوجی کی ترقی آپٹیکل میٹریل ٹیکنالوجی سے الگ نہیں ہو سکتی۔ ہم اپنے ملک کی آپٹیکل میٹریل ٹیکنالوجی کی ترقی کے منتظر ہیں۔