የፕላስቲክ ቁሳቁሶች እና መርፌ መቅረጽ ለአነስተኛ ሌንሶች መሠረት ናቸው። የፕላስቲክ ሌንስ አወቃቀር የሌንስ ቁሳቁስ፣ የሌንስ በርሜል፣ የሌንስ ማፈናጠጫ፣ ስፔሰር፣ የጥላ ወረቀት፣ የግፊት ቀለበት ቁሳቁስ፣ ወዘተ ያካትታል።

ለፕላስቲክ ሌንሶች የተለያዩ የሌንስ ዓይነቶች አሉ፣ ሁሉም በመሠረቱ ፕላስቲክ (ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ፖሊመር) ናቸው። እነዚህ ቴርሞፕላስቲክዎች፣ ሲሞቅ የሚለሰልሱ እና ፕላስቲክ የሚሆኑ፣ ሲቀዘቅዝ የሚጠነክሩ እና እንደገና ሲሞቅ የሚለሰልሱ ፕላስቲኮች ናቸው። በማሞቂያ እና በማቀዝቀዣ አማካኝነት በፈሳሽ እና በጠጣር ሁኔታዎች መካከል የሚቀለበስ ለውጥ የሚያመጣ አካላዊ ለውጥ። አንዳንድ ቁሳቁሶች ቀደም ብለው የተፈጠሩ ሲሆን አንዳንዶቹ ደግሞ በአንፃራዊነት አዲስ ናቸው። አንዳንዶቹ አጠቃላይ ጥቅም ላይ የሚውሉ ፕላስቲኮች ሲሆኑ፣ አንዳንድ ቁሳቁሶች ደግሞ በተለይ በአንዳንድ የኦፕቲካል መስኮች ላይ ጥቅም ላይ የሚውሉ የኦፕቲካል ፕላስቲክ ቁሳቁሶች ናቸው።

በኦፕቲካል ዲዛይን፣ እንደ EP8000፣ K26R፣ APL5015፣ OKP-1 እና የመሳሰሉትን የተለያዩ ኩባንያዎች የቁሳቁስ ደረጃዎችን ልናይ እንችላለን። ሁሉም ከተወሰነ የፕላስቲክ ቁሳቁስ የተውጣጡ ሲሆኑ የሚከተሉት ዓይነቶች በብዛት የተለመዱ ናቸው፣ እና እንደየሁኔታቸው ጊዜ እንመድባቸዋለን፡

የፕላስቲክ ሌንሶች

• l PMMA/አክሬሊክፖሊ(ሜቲል ሜታክሪሌት)፣ ፖሊሜቲል ሜታክሪሌት (ፕሌክሲግላስ፣ አክሬሊክስ)። በርካሽ ዋጋው፣ ከፍተኛ የማስተላለፍ አቅሙ እና ከፍተኛ የሜካኒካል ጥንካሬው ምክንያት PMMA በህይወት ውስጥ በጣም የተለመደው የመስታወት ምትክ ነው። አብዛኛዎቹ ግልጽ ፕላስቲኮች ከPMMA የተሰሩ ናቸው፣ ለምሳሌ ግልጽ ሳህኖች፣ ግልጽ ማንኪያዎች እና ትናንሽ LEDs። ሌንስ ወዘተ። PMMA ከ1930ዎቹ ጀምሮ በጅምላ ተመርቷል።
• ፒኤስ፡ፖሊስቲሪን፣ ፖሊስቲሪን፣ ቀለም የሌለው እና ግልጽ የሆነ ቴርሞፕላስቲክ እንዲሁም በ1930ዎቹ ውስጥ በብዛት ማምረት የጀመረው የምህንድስና ፕላስቲክ ነው። በሕይወታችን ውስጥ የተለመዱት ብዙዎቹ ነጭ የአረፋ ሳጥኖች እና የምሳ ሳጥኖች ከ PS ቁሳቁሶች የተሠሩ ናቸው።
• ፒሲ፡ፖሊካርቦኔት፣ ፖሊካርቦኔት፣ እንዲሁም ቀለም የሌለው እና ግልጽ የሆነ አሞርፎስ ቴርሞፕላስቲክ ሲሆን ለአጠቃላይ አገልግሎት የሚውል ፕላስቲክ ነው። በ1960ዎቹ ብቻ በኢንዱስትሪ ደረጃ የተቋቋመ ነው። የፒሲ ቁሳቁስ ተፅእኖ መቋቋም በጣም ጥሩ ነው፣ የተለመዱ አፕሊኬሽኖች የውሃ ማከፋፈያ ባልዲዎችን፣ መነጽሮችን፣ ወዘተ ያካትታሉ።
• l COP እና COC:ሳይክሊክ ኦሌፊን ፖሊመር (COP)፣ ሳይክሊክ ኦሌፊን ፖሊመር፤ ሳይክሊክ ኦሌፊን ኮፖሊመር (COC) ሳይክሊክ ኦሌፊን ኮፖሊመር፣ በቀለበት መዋቅር ውስጥ የካርቦን-ካርቦን ድርብ ትስስር ያለው አሞርፎስ ግልጽ ፖሊመር ቁሳቁስ ነው። ሳይክሊክ ሃይድሮካርቦኖች ከሌሎች ሞለኪውሎች (እንደ ኤቲሊን) ጋር በራስ-ፖሊመሪዜሽን (COP) ወይም ኮፖሊመሪዜሽን (COC) ከሳይክሊክ ኦሌፊን ሞኖመሮች የተሠሩ ናቸው። የCOP እና COC ባህሪያት ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ናቸው። ይህ ቁሳቁስ በአንጻራዊነት አዲስ ነው። ለመጀመሪያ ጊዜ ሲፈጠር፣ በዋናነት ለአንዳንድ የኦፕቲካል ተዛማጅ አፕሊኬሽኖች ይታሰብ ነበር። አሁን በፊልም፣ በኦፕቲካል ሌንስ፣ በማሳያ፣ በሕክምና (በማሸጊያ ጠርሙስ) ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። COP በ1990 አካባቢ የኢንዱስትሪ ምርትን አጠናቋል፣ እና COC ከ2000 በፊት የኢንዱስትሪ ምርትን አጠናቋል።
• l ኦ-ፔት፡ኦፕቲካል ፖሊስተር ኦፕቲካል ፖሊስተር ፋይበር፣ ኦ-ፒኢቲ፣ በ2010ዎቹ በኦሳካ ለገበያ ቀረበ።

የኦፕቲካል ቁሳቁስን ስንመረምር፣ በዋናነት የምናተኩረው በኦፕቲካል እና ሜካኒካል ባህሪያቸው ላይ ነው።

ኦፕቲካል ፒሮፐርቲዎች

• የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ እና ስርጭት

የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ እና ስርጭት

ከዚህ ማጠቃለያ ዲያግራም መረዳት እንደሚቻለው የተለያዩ የኦፕቲካል ፕላስቲክ ቁሶች በመሠረቱ በሁለት ክፍተቶች ይከፈላሉ፡- አንዱ ቡድን ከፍተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ እና ከፍተኛ ስርጭት ነው፤ ሌላኛው ቡድን ዝቅተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ እና ዝቅተኛ ስርጭት ነው። የማጣቀሻ ኢንዴክስ እና የመስታወት ቁሶች ስርጭት አማራጭ ክልልን በማነፃፀር፣ የፕላስቲክ ቁሶች የማጣቀሻ ኢንዴክስ አማራጭ ክልል በጣም ጠባብ ሲሆን ሁሉም የኦፕቲካል ፕላስቲክ ቁሶች በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ አላቸው። በአጠቃላይ ለፕላስቲክ ቁሶች የሚሆኑ አማራጮች ክልል ጠባብ ሲሆን ከ10 እስከ 20 የሚደርሱ የንግድ ቁሶች ደረጃዎች ብቻ አሉ፣ ይህም በአብዛኛው በቁሳቁሶች ረገድ የኦፕቲካል ዲዛይን ነፃነትን ይገድባል።

የማጣቀሻ ኢንዴክስ እንደ ሞገድ ርዝመት ይለያያል፡ የኦፕቲካል ፕላስቲክ ቁሳቁሶች የማጣቀሻ ኢንዴክስ በሞገድ ርዝመት ይጨምራል፣ የማጣቀሻ ኢንዴክስ በትንሹ ይቀንሳል፣ እና አጠቃላይው በአንጻራዊነት የተረጋጋ ነው።

የማጣቀሻ ኢንዴክስ ከሙቀት Dn/DT ጋር ይለዋወጣል፡ የኦፕቲካል ፕላስቲኮች የማጣቀሻ ኢንዴክስ የሙቀት መጠን ኮፊሸንት ከመስታወት ከ6 እስከ 50 እጥፍ የሚበልጥ ሲሆን ይህም አሉታዊ እሴት ነው፣ ይህም ማለት የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ሲሄድ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ይቀንሳል ማለት ነው። ለምሳሌ፣ ከ546nm፣ -20°ሴ እስከ 40°ሴ ባለው የሞገድ ርዝመት፣ የፕላስቲክ ቁሱ dn/dT እሴት ከ -8 እስከ -15X10^–5/°ሴ ሲሆን በተቃራኒው ደግሞ የመስታወት ቁሱ NBK7 ዋጋ 3X10^–6/°ሴ ነው።

• ማስተላለፊያ

ማስተላለፊያው

ይህንን ስዕል ስንመለከት፣ አብዛኛዎቹ የኦፕቲካል ፕላስቲኮች በሚታየው የብርሃን ባንድ ውስጥ ከ90% በላይ የማስተላለፍ አቅም አላቸው፤ እንዲሁም በሸማቾች ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ የተለመዱት 850nm እና 940nm ለሆኑ የኢንፍራሬድ ባንዶች ጥሩ የማስተላለፍ አቅም አላቸው። የፕላስቲክ ቁሳቁሶች የማስተላለፍ አቅምም ከጊዜ ወደ ጊዜ በተወሰነ ደረጃ ይቀንሳል። ዋናው ምክንያት ፕላስቲኩ በፀሐይ ውስጥ ያለውን የአልትራቫዮሌት ጨረሮች ስለሚስብ እና የሞለኪውላር ሰንሰለቱ በመበላሸቱ እና በመገናኘቱ ምክንያት በአካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ላይ ለውጦች ይከሰታሉ። በጣም ግልጽ የሆነው ማክሮስኮፒክ መገለጫ የፕላስቲክ ቁሱ ቢጫ ቀለም ነው።

• የጭንቀት ብርፍሬንጅ

የሌንስ ሪፍራክሽን

የጭንቀት ቢሬፍሬንስ (ቢሬፍሬንስ) የቁሶች የኦፕቲካል ባህሪ ነው። የቁሶች የሪፍሬንስ ኢንዴክስ ከፖላራይዜሽን ሁኔታ እና ከክስተት ብርሃን ስርጭት አቅጣጫ ጋር የተያያዘ ነው። ቁሳቁሶች ለተለያዩ የፖላራይዜሽን ሁኔታዎች የተለያዩ የሪፍሬንስ ኢንዴክሶችን ያሳያሉ። ለአንዳንድ ስርዓቶች፣ ይህ የሪፍሬንስ ኢንዴክስ መዛባት በጣም ትንሽ ነው እና በስርዓቱ ላይ ትልቅ ተጽዕኖ የለውም፣ ነገር ግን ለአንዳንድ ልዩ የኦፕቲካል ሲስተሞች፣ ይህ መዛባት የስርዓት አፈፃፀምን ከባድ መበላሸት ሊያስከትል በቂ ነው።

የፕላስቲክ ቁሳቁሶች እራሳቸው አኒሶትሮፒክ ባህሪያት የላቸውም፣ ነገር ግን የፕላስቲክ መርፌ መቅረጽ የጭንቀት ቢሬፍሪንግን ያስከትላል። ዋናው ምክንያት በመርፌ መቅረጽ ወቅት የሚፈጠረው ጭንቀት እና ከቀዘቀዘ በኋላ የፕላስቲክ ማክሮሞለኪውሎች መደርደር ነው። ጭንቀቱ በአጠቃላይ በመርፌ መውረጃ ወደብ አቅራቢያ የተከማቸ ነው፣ ከታች ባለው ምስል ላይ እንደሚታየው።

አጠቃላይ የዲዛይን እና የምርት መርህ በኦፕቲካል ውጤታማ አውሮፕላን ውስጥ ያለውን የጭንቀት ቢሬፍሪንግን መቀነስ ሲሆን ይህም የሌንስ መዋቅር፣ የመርፌ ሻጋታ ሻጋታ እና የምርት መለኪያዎች ምክንያታዊ ዲዛይን ይጠይቃል። ከብዙ ቁሳቁሶች መካከል የፒሲ ቁሳቁሶች ለጭንቀት ቢሬፍሪንገን (ከ PMMA ቁሳቁሶች 10 እጥፍ ያህል ይበልጣሉ) የበለጠ ተጋላጭ ናቸው፣ እና የ COP፣ COC እና PMMA ቁሳቁሶች ዝቅተኛ የጭንቀት ቢሬፍሪንገን አላቸው።