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Optische Gläser
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OptiscGhlases M Gatelriäalsser
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ANWENDUNGSHINWEIS
Die sorgfältige Auswahl des Glasmaterials ist wichtig, weil verschiedene Glassorten unterschiedliche Eigenschaften
haben. Edmund Optics® bietet eine Vielzahl von Gläsern an, deren wichtigste Eigenschaften im Folgenden
erklärt werden. Der Brechungsindex und die Abbe-Zahl eines Glases sind die üblichen Parameter, nach
denen Optikdesigner die Gläser für ein System auswählen und aufeinander abstimmen. Außerdem können Gläser
auch unterschiedliche Transmissionsbereiche haben. Wenn bei einer bestimmten Anwendung extreme Temperaturen
und schnelle Temperaturänderungen auftreten, dann wird auch der thermische Ausdehnungskoeffizient
eines Glases ein wichtiger Faktor. Bei der Entwicklung von Optikbaugruppen muss dies beachtet werden.
BRECHUNGSINDEX
Der Brechungsindex n bezeichnet das Verhältnis aus der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und der Lichtgeschwindigkeit
in einem bestimmten Material bei einer bestimmten Wellenlänge. Diese Größe bestimmt den Effekt einer
optischen Komponente auf einfallendes Licht ganz maßgeblich. Gläser mit hohem Brechingungsindex ermöglichen
Komponenten mit höherer numerischer Apertur, dafür haben Materialien mit niedrigerem Brechungsindex deutlich
geringere Reflexionsverluste, wenn sie unbeschichtet eingesetzt werden.
n ≡
Vakuumlichtgeschwindigkeit
=
Lichtgeschw. im Material ν
c = 2,998 x 108 m/s
DISPERSION
Die Dispersion eines Materials gibt die Schwankungen des Brechungsindex an, wenn sich die Wellenlänge ändert.
Sie wird durch die Abbe-Zahl beschrieben und ermöglicht die Einschätzung wie viel Farbfehler bei einem
optischen Element auftreten. Eine geringe Abbe-Zahl bedeutet eine hohe Dispersion (großer Farbfehler) und eine
hohe Abbe
Zahl bedeutet geringe Dispersion (kleiner Farbfehler).
vd ≡
(nd - 1)
(nF - nC)
nd = Brechungsindex für die Helium-d-Linie, 587,6 nm
nF = Brechungsindex für die Wasserstoff-F-Linie, 486,1 nm
nC = Brechungsindex für die Wasserstoff-C-Linie, 656,3 nm
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300 400 500 600 700
Wavelength (nm)
Transmittance (5mm)
BOROFLOAT®
N-BK7
N-K5
B270
N-BaF10
N-SF5
N-SF10
N-SF11
N-LaSFN9
OptiscGhlaess MGatelräialsser
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Wavelength (nm)
Transmittance (5mm)
BOROFLOAT®
N-BK7
N-K5
B270
N-BaF10
N-SF5
N-SF10
N-SF11
N-LaSFN9
Glasname Glasnummer
Schott
Äquivalent
Ohara
Äquivalent
CDGM
Äquivalent
Dichte
(g/cm3)
linearer Ausdehnungskoeffizient
max. Betriebstemperatur
(°C )
Quarzglas 458/677 – – – 2,2 0,6 1000
BOROFLOAT® 472/657 BOROFLOAT® – – 2,2 3,3 450
S-FSL5 487/702 – – – 2,5 9,0 457
N-BK7 517/642 N-BK7 S-BSL7 H-K9L 2,5 7,1 557
N-K5 522/595 N-K5 S-NSL5 H-K50 2,6 8,2 546
B270 523/585 B270 – – 2,6 8,2 533
N-PK51 529/770 N-PK51 – – 3,9 12,4 487
ZERODUR® 542/562 ZERODUR® – – 2,5 0,1 600
N-SK11 564/608 N-SK11 S-BAL41 H-BaK6 3,1 6,5 604
N-BAK4 569/561 N-BAK4 S-BAL14 H-BaK7 3,1 7,0 555
N-BAK1 573/576 N-BAK1 S-BAL11 H-BaK8 3,2 7,6 592
L-BAL35 589/612 – L-BAL35 – 2,8 6,6 489
N-SK14 603/606 N-SK14 – – 3,4 7,3 649
N-SSK8 618/498 N-SSK8 S-BSM 28 – 3,3 7,1 598
N-PSK53A 618/634 N-PSK53A S-PHM52 – 3,6 9,6 606
N-F2 620/364 N-F2 S-TIM 2 H-F4 3,6 8,2 432
F2 620/364 F2 – – 3,6 8,2 434
S-BSM18 639/554 – S-BSM18 H-ZK11 3,7 7,0 613
N-SF2 648/338 N-SF2 S-TIM 22 H-ZF1 3,9 8,4 441
N-LAK22 651/559 N-LAK22 S-LAL54 H-LaK10 3,7 6,6 689
S-BAH11 667/483 – S-BAH 11 H-ZBaF16 3,8 6,8 575
N-BAF10 670/472 N-BAF10 S-BAH 10 H-ZBaF52 3,8 6,8 580
N-SF5 673/322 N-SF5 S-TIM 25 H-ZF2 4,1 8,2 425
N-SF8 689/312 N-SF8 S-TIM 28 H-ZF10 4,2 8,2 422
N-LAK14 697/554 N-LAK14 S-LAL14 H-LAK51 3,6 5,5 661
N-SF15 699/301 N-SF15 S-TIM35 H-ZF11 2,9 8,0 580
N-BASF64 704/394 N-BASF64 – – 3,2 9,3 582
N-LAK8 713/538 N-LAK8 S-LAL8 H-LAK7 3,8 5,6 643
S-TIH18 722/293 – S-TIH18 – 3,1 8,3 616
N-SF10 728/284 N-SF10 S-TIH10 H-ZF4 4,3 7,5 454
S-TIH13 741/278 – S-TIH13 – 3,1 8,3 573
N-SF4 755/276 N-SF4 S-TIH4 H-ZF6 3,2 9,5 570
N-SF14 762/265 N-SF14 S-TIH14 – 4,5 6,6 478
N-SF11 785/258 N-SF11 S-TIH11 H-ZF13 5,4 6,2 503
N-LASF45 800/350 N-LASF45 S-LAM66 H-ZLaF66 3,6 7,4 647
N-LASF44 803/464 N-LASF44 S-LAH65 H-ZLaF50B 4,5 6,2 666
N-SF6 805/254 N-SF6 S-TIH 6 H-ZF7LA 3,4 9,0 605
N-SF57 847/238 N-SF57 S-TIH53 H-ZF52 5,5 8,3 414
N-LASF9 850/322 N-LASF9 S-LAH71 – 4,4 7,4 698
S-NPH2 923/189 – S-NPH2 – 3,6 6,7 604
N-SF66 923/209 N-SF66 – – 4,0 5,9 710
S-LAH79 003/283 – S-LAH79 – 5,2 6,0 699
GLASNUMMER
Zum einfachen Vergleich von Materialien, bspw. äquivalenter Materialien
verschiedener Glashersteller, existiert ein gemeinsamer
internationaler Glascode (die Glasnummer). Die Glasnummer kann
zur Suche nach einem beliebigen Glas auf dem Abbe-Diagramm verwendet
werden. Die ersten 3 Ziffern der Glasnummer geben den Brechungsindex
nd an (alle Ziffern vor dem Dezimalpunkt werden entfernt),
die zweiten 3 Ziffern die Abbe-Zahl vd (ohne den Dezimalpunkt
der Zahl). Das Glas N-BK7 bspw. hat einen Brechungsindex von 1,517
und eine Abbe-Zahl von 64,2; die Glasnummer ist 517/642.
Viele Glashersteller bieten Gläser mit den gleichen Eigenschaften unter
verschiedenen Namen an. Die meisten haben ihre Produkte und
Prozesse umweltfreundlich gestaltet (keine Verwendung von Blei und
Arsen). Edmund Optics® verwendet ausschließlich umweltfreundliche
Materialien mit RoHS-Zertifikat, solange nicht anders angegeben. Wir
behalten uns vor, die angegeben Gläser durch äquivalente, umweltfreundliche
Materialien zu ersetzen.