光学晶体

光学晶体（Optical Crystal），用于光学介质材料的晶体材料，广泛用于制作各类紫外、红外应用领域的窗口片、透镜、棱镜。按照晶体结构又分为单晶和多晶。单晶材料具有高的晶体完整性和光透过率，以及较低的输入损耗，因此常用的光学晶体以单晶为主。

光学单晶材料：

A. 卤化物单晶：

卤化物单晶分为氟化物单晶，溴、氯、碘的化合物单晶，铊的卤化物单晶。氟化物单晶在紫外、可见和红外波段光谱区均有较高的透过率、低折射率及低光反射系数;缺点是膨胀系数大、热导率小、抗冲击性能差。溴、氯、碘的化合物单晶能透过很宽的红外波段其熔点低，易于制成大尺寸单晶;缺点是易潮解、硬度低、力学性能差。铊的卤化物单晶也具有很宽的红外光谱透过波段，微溶于水，是一种在较低温度下使用的探测器窗口和透镜材料;缺点是有冷流变性，易受热腐蚀，有毒性。

B. 氧化物单晶：

具有代表性的单晶有蓝宝石（Al2O3），氧化镁（MgO），金红石（TiO2），水晶（SiO2）等。与卤化物单晶相比，熔点高，化学稳定性好，在可见和近红外波段透过性能良好。

C. 半导体单晶：半导体单晶有单质晶体（如锗单晶、硅单晶），II-VI族半导体单晶，III-V族半导体单晶和金刚石。金刚石是光谱透过波段最长的晶体，可延长到远红外区，并具有较高的熔点、高硬度、优良的物理性能和化学稳定性。半导体单晶可用作红外窗口材料、红外滤光片及其他光学元件。

光学多晶材料：

光学多晶材料主要是热压光学多晶，即采用热压烧结工艺获得的多晶材料。主要有氧化物热压多晶、氟化物热压多晶、半导体热压多晶。热压光学多晶除具有优良的透光性外，还具有高强度、耐高温、耐腐蚀和耐冲击等优良力学、物理性能，可作各种特殊需要的光学元件和窗口材料。

光学晶体的特性：

A. 双折射性：晶体的双折射是由于极化率各向异性而引起的，极化率各向异性是由晶体构造的各向异性所决定。晶体的双折射程度与不同晶族有关。  

B. 旋光性：当平面偏振波沿着光轴方向传播时，其偏振面发生旋转，称为旋光性。其内部结构有非心对称的螺旋状结构。  

C. 吸收性和多色性：晶体对光的吸收具有各向异性。入射光与折射率较大的振动方向一致时，所表现的吸收性也越强。除等轴晶体外，同一晶体的不同方向上呈现出不同的颜色。  

D. 解理性：晶体在外界定向机械力的作用下，按着一定的方向分裂成光滑平面的能力。