在決定鏡片應(yīng)用中使用哪種材料之前，有很多事情需要考慮。關(guān)于透鏡，需要考慮的最重要的材料特性是：
折射率
折射率，是當(dāng)光在介質(zhì)中傳播時(shí)，光在真空中的速度與其在介質(zhì)中的速度之比。折射率是描述光通過某些光學(xué)材料時(shí)減速的程度。該值還確定光線在進(jìn)入或離開物質(zhì)時(shí)折射的角度。折射率的范圍從真空的1到最常用的光學(xué)玻璃的約1.8。任何玻璃材料的折射率在不同波長(zhǎng)的光下都會(huì)略有變化，導(dǎo)致每個(gè)波長(zhǎng)的傳播不相等，從而導(dǎo)致色差。通常，具有高折射率的鏡片具有更高的色散，從而產(chǎn)生更大的色差。這些玻璃被稱為火石玻璃，通常與冕玻璃（折射率低的玻璃）配對(duì)以產(chǎn)生消色差，用于校正色差。
色散
色散描述折射率隨波長(zhǎng)的變化。色散會(huì)導(dǎo)致透鏡中的色差，這是一種不希望的影響，會(huì)降低圖像質(zhì)量。另一方面，色散提供了棱鏡中顏色的分離，棱鏡可用于構(gòu)建光譜儀。通常，材料的色散通過測(cè)量三個(gè)波長(zhǎng)的折射率來表征：486.1nm的nF（氫F線）、589.3nm的nD（黃鈉D線）和656.3nm的nC（氫C線）。色散是通過稱為阿貝數(shù)（Γ）的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)測(cè)量的，阿貝數(shù)可以使用以下方程計(jì)算：
ν =(nD-1)/ (nF- nC)
其中（nD-1）=折射率，（nF-nC）=主色散。
典型地，低阿貝數(shù)表示高色散。冕玻璃具有低色散性，而火石玻璃具有高色散性。肖特提供的阿貝圖描繪了折射率與阿貝數(shù)的關(guān)系。根據(jù)傳統(tǒng)，阿貝數(shù)向左增加，表明色散向右增加。玻璃線是基于二氧化硅的普通光學(xué)玻璃的軌跡。在Γ≈50到55處有一條主線將玻璃分為兩個(gè)主要類別：冕玻璃和火石玻璃。遠(yuǎn)離玻璃線的玻璃更柔軟，更難拋光。
熱膨脹系數(shù)
熱膨脹系數(shù)定義了物體相對(duì)于其周圍溫度變化的變化量。它測(cè)量在恒定壓力下每一度溫度變化的體積變化分?jǐn)?shù)。在封裝光學(xué)器件時(shí)，需要考慮該系數(shù)以防止安裝困難。當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)需要在室外使用以確保最佳系統(tǒng)性能時(shí)，也應(yīng)考慮該值。
透過率值與波長(zhǎng)
在光學(xué)中，透射是介質(zhì)的特性，允許光穿過介質(zhì)，在這個(gè)過程中，一些或沒有入射光被吸收。不同的玻璃材料具有不同的透射范圍，允許光以不同的波長(zhǎng)通過。對(duì)于任何應(yīng)用，應(yīng)使用透射曲線來估計(jì)在特定介質(zhì)中不同波長(zhǎng)的光的衰減。重要的是要考慮這個(gè)值，以確保光可以在特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)通過您的系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)片鏡在整個(gè)可見光譜中提供高透射率，并延伸到近紫外和近紅外區(qū)域。一般來說，與火石玻璃相比，冕玻璃具有更好的透射性?；鹗Ａ?yīng)始終指定具有防反射涂層，因?yàn)槠湔凵渎矢?，?huì)導(dǎo)致菲涅耳反射損失。
機(jī)械性能
為了實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)性能，應(yīng)考慮以下機(jī)械性能：密度、硬度和彈性。材料的密度定義了具有恒定體積的物體的相對(duì)“重量”，這可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)的整體重量產(chǎn)生影響。當(dāng)將材料制造成特定形狀時(shí)，硬度會(huì)產(chǎn)生影響，這會(huì)影響產(chǎn)品成本以及光學(xué)器件的耐用性。材料的硬度也決定了光學(xué)器件的耐刮擦性，讓用戶在操作或清潔時(shí)對(duì)這些光學(xué)器件的處理有一個(gè)大致的想法。材料的彈性表明其承受高壓差的能力，例如真空室中使用的窗口。
成本
大多數(shù)情況下，在指定預(yù)算內(nèi)選擇光學(xué)組件設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，成本是一個(gè)主要因素。對(duì)于一些材料來說，由于難以獲得要制造的大塊材料，直徑越大，成本就會(huì)大大增加。更好的光學(xué)規(guī)格需要更長(zhǎng)的制造時(shí)間，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的總成本也更高。
聯(lián)系客服
