亚斯光学：先定波长再定材料——课题组搭光路的晶体窗口与透镜选择手册

带过研究生的老师都熟悉这个场景：学生从旧箱翻出一片"玻璃片"装进红外光路，信号怎么都出不来，折腾一周才发现普通光学玻璃在 2.7μm 以后基本不透。光学材料没有"全波段透明"这回事。这篇按波长轴把亚斯常备材料排一遍，供立项选型与小批量采购直接对照。

2026-05-29 10:15:10四川亚斯光学有限公司6582

一、先定波长，再谈材料

选型顺序应当反过来：先说清光源和探测器在哪个波长，再选材料。透过区间为常用范围，厚度与镀膜会让边界小幅移动：

材料	常用透过波段	典型用途
氟化镁 MgF₂	约 0.11–7.5μm	深紫外、耐辐照；双折射，偏振光路要标晶向
氟化锂 LiF	约 0.12–6μm	深紫外透过好，质软怕潮
氟化钙 CaF₂	约 0.13–10μm	折射率约 1.43、色散小，红外光谱仪标配
熔融石英	约 0.18–2.5μm	紫外可见主力，均匀性好
蓝宝石	0.2–5.5μm	努氏硬度 2200、软化约 2000℃，高压耐磨窗口
硅 Si	1.2–7μm	硬度高、热膨胀小，中波窗口与棱镜
锗 Ge	2–14μm	折射率高，热像镜头主力；温升后透过率漂移
硫化锌 ZnS	0.4–12μm	可见红外双透、耐潮，双模成像
氟化钡 BaF₂	约 0.2–12μm	宽谱到长波，但会缓慢潮解，需密封
硒化锌 ZnSe	约 0.6–18μm	区间最宽之一，CO₂ 激光与测温两用

亚斯圆锥镜手册给出的材料总覆盖为 200nm–18μm。三个易踩的坑：锗片别靠近热源（温升后自由载流子吸收增加，热台炉旁改用硅或 ZnS）；BaF₂ 别裸放在潮湿实验室；MgF₂、蓝宝石有各向异性，光轴方向必须写进图纸。

二、窗口、透镜、棱镜、平晶各管一段

同一材料可做多种形态，指标各有侧重：

窗口片管"光过去不变形"，看平面度与平行度：高精度级 λ/20、平行度 1″–30″、表面最高 10-5、口径 1–1000mm。
透镜管聚焦准直，看面型与偏心：锗透镜口径 1–500mm，面型最高 λ/10，直径公差 ±0.01mm，偏心 ±0.5′，表面 60/40，平凸、弯月、非球面均可。
棱镜管折光、分光、色散，氟化物、玻璃、单晶硅均可制，角度由尼康精密测角仪逐件把关。
平面平晶是计量基准：1 级、2 级，Φ60–80mm 的 1 级平面度 0.03μm，最大到 200mm，量块研合性检定与干涉教学都用得上。

三、非标光路与小批量怎么订

球面透镜解决不了的整形、光镊、非线性光学需求，会用到圆锥镜（轴棱锥）：它把平行光变成近似无衍射的贝塞尔光束，焦深长、环厚恒定、被小物遮挡后能自行重建。亚斯圆锥镜口径 1–300mm，角度公差 ±5′，平面度 λ/2，表面 60-40，硅、锗、硒化锌、氟化钙、石英、蓝宝石基底均可，顶角按光路反算，可先出单片试样。