Plastik materiallar və enjeksiyon qəlibləmə miniatür linzaların əsasını təşkil edir. Plastik linzanın strukturuna linza materialı, linza bareli, linza montajı, aralayıcı, kölgələndirici təbəqə, təzyiq halqası materialı və s. daxildir.

Plastik linzalar üçün bir neçə növ linza materialı mövcuddur və bunların hamısı əsasən plastikdir (yüksək molekulyar polimer). Bunlar termoplastiklərdir, yəni qızdırıldıqda yumşalır və plastikə çevrilir, soyudulduqda sərtləşir və yenidən qızdırıldıqda yumşalır. İstilik və soyutma istifadə edərək maye və bərk hallar arasında geri çevrilə bilən bir dəyişiklik yaradan fiziki dəyişiklik. Bəzi materiallar əvvəllər icad edilmiş, bəziləri isə nisbətən yenidir. Bəziləri ümumi təyinatlı tətbiq plastikləridir və bəzi materiallar daha spesifik olaraq bəzi optik sahələrdə istifadə olunan xüsusi hazırlanmış optik plastik materiallardır.

Optik dizaynda EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 və s. kimi müxtəlif şirkətlərin material dərəcələrini görə bilərik. Hamısı müəyyən bir plastik material növünə aiddir və aşağıdakı növlər daha çox yayılmışdır və biz onları görünüş müddətinə görə sıralayacağıq:

Plastik linzalar

• l PMMA/Akril:Poli (metil metakrilat), polimetil metakrilat (pleksiglass, akril). Ucuz qiyməti, yüksək keçiriciliyi və yüksək mexaniki möhkəmliyi səbəbindən PMMA həyatda ən çox yayılmış şüşə əvəzedicisidir. Şəffaf plastiklərin əksəriyyəti, məsələn, şəffaf lövhələr, şəffaf qaşıqlar və kiçik LED-lər, linzalar və s. PMMA-dan hazırlanır. PMMA 1930-cu illərdən bəri kütləvi istehsal olunur.
• P.S.:Polistirol, polistirol, 1930-cu illərdə kütləvi istehsalına başlayan rəngsiz və şəffaf termoplastik, eləcə də mühəndislik plastikidir. Həyatımızda geniş yayılmış ağ köpük qutularının və nahar qutularının çoxu PS materiallarından hazırlanır.
• PC:Polikarbonat, polikarbonat, həmçinin rəngsiz və şəffaf amorf termoplastikdir və ümumi təyinatlı plastikdir. Yalnız 1960-cı illərdə sənayeləşmişdir. PC materialının zərbəyə davamlılığı çox yaxşıdır, ümumi tətbiqlərə su paylayıcı vedrələri, eynəklər və s. daxildir.
• l COP və COC:Siklik olefin Polimeri (COP), Siklik olefin polimeri; Siklik olefin kopolimeri (COC) Siklik olefin kopolimeri, halqa quruluşuna malik, halqada karbon-karbon ikiqat rabitələri olan amorf şəffaf polimer materialdır. Siklik karbohidrogenlər tsiklik olefin monomerlərindən digər molekullarla (məsələn, etilen) öz-özünə polimerləşmə (COP) və ya kopolimerləşmə (COC) yolu ilə hazırlanır. COP və COC-un xüsusiyyətləri demək olar ki, eynidir. Bu material nisbətən yenidir. İlk dəfə icad edildiyi zaman əsasən bəzi optik əlaqəli tətbiqlər üçün nəzərdə tutulmuşdu. İndi film, optik linza, displey, tibb (qablaşdırma şüşəsi) sənayesində geniş istifadə olunur. COP sənaye istehsalını 1990-cı ildə, COC isə 2000-ci ildən əvvəl başa çatdırdı.
• l O-PET:Optik polyester optik polyester lifi olan O-PET 2010-cu illərdə Osakada kommersiya məqsədli istifadəyə verildi.

Optik materialı təhlil edərkən, əsasən onun optik və mexaniki xüsusiyyətləri ilə maraqlanırıq.

Optik properties

• Refraktiv İndeks və Dispersiya

Refraktiv indeks və dispersiya

Bu xülasə diaqramından görünür ki, müxtəlif optik plastik materiallar əsasən iki intervala bölünür: bir qrup yüksək qırılma indeksi və yüksək dispersiya; digər qrup aşağı qırılma indeksi və aşağı dispersiyadır. Şüşə materiallarının qırılma indeksi və dispersiyasının isteğe bağlı diapazonunu müqayisə etdikdə, plastik materialların isteğe bağlı qırılma indeksi diapazonunun çox dar olduğunu və bütün optik plastik materialların nisbətən aşağı qırılma indeksinə malik olduğunu görərik. Ümumiyyətlə, plastik materiallar üçün seçim diapazonu daha dardır və yalnız 10-20 kommersiya material dərəcəsi mövcuddur ki, bu da materiallar baxımından optik dizayn azadlığını əhəmiyyətli dərəcədə məhdudlaşdırır.

Refraktiv indeks dalğa uzunluğuna görə dəyişir: Optik plastik materialların refraktiv indeksi dalğa uzunluğuna görə artır, refraktiv indeks bir qədər azalır və ümumilikdə nisbətən sabitdir.

Refraktiv əmsal temperaturla dəyişir Dn/DT: Optik plastiklərin refraktiv əmsalının temperatur əmsalı şüşəninkindən 6 dəfədən 50 dəfəyə qədər böyükdür ki, bu da mənfi dəyərdir, yəni temperatur artdıqca refraktiv əmsal azalır. Məsələn, 546 nm dalğa uzunluğunda, -20°C-dən 40°C-yə qədər olan dalğa uzunluğunda plastik materialın dn/dT dəyəri -8 ilə -15X10^–5/°C arasında dəyişir, əksinə, NBK7 şüşə materialının dəyəri 3X10^–6/°C-dir.

• Ötürücülük

Keçiricilik

Bu mənzərəyə istinadən, əksər optik plastiklərin görünən işıq zolağında keçiriciliyi 90%-dən çoxdur; onlar həmçinin istehlakçı elektronikasında geniş yayılmış 850nm və 940nm infraqırmızı zolaqlar üçün yaxşı keçiriciliyə malikdirlər. Plastik materialların keçiriciliyi də zamanla müəyyən dərəcədə azalacaq. Əsas səbəb plastikin günəşdəki ultrabənövşəyi şüaları udması və molekulyar zəncirin parçalanması və çarpazlaşması nəticəsində fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərdə dəyişikliklərə səbəb olmasıdır. Ən bariz makroskopik təzahür plastik materialın saralmasıdır.

• Stress Birtərəfli Sınıqlıq

Linzanın sınması

Gərginlik ikiqat sınması (Birqat sınma) materialların optik xüsusiyyətidir. Materialların sınma indeksi düşən işığın polyarizasiya vəziyyəti və yayılma istiqaməti ilə əlaqədardır. Materiallar müxtəlif polyarizasiya vəziyyətləri üçün fərqli sınma indeksləri nümayiş etdirir. Bəzi sistemlər üçün bu sınma indeksi sapması çox kiçikdir və sistemə böyük təsir göstərmir, lakin bəzi xüsusi optik sistemlər üçün bu sapma sistemin fəaliyyətinin ciddi şəkildə pisləşməsinə səbəb olmaq üçün kifayətdir.

Plastik materialların özləri anizotrop xüsusiyyətlərə malik deyil, lakin plastiklərin inyeksiya yolu ilə qəliblənməsi gərginlikli ikiqat sınmaya səbəb olacaq. Əsas səbəb inyeksiya qəliblənməsi zamanı yaranan gərginlik və soyuduqdan sonra plastik makromolekulların düzülüşüdür. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, gərginlik ümumiyyətlə inyeksiya portunun yaxınlığında cəmləşir.

Ümumi dizayn və istehsal prinsipi, optik effektiv müstəvidə gərginlik ikiqat sınmasını minimuma endirməkdir ki, bu da linza strukturunun, enjeksiyon qəlibinin və istehsal parametrlərinin ağlabatan dizaynını tələb edir. Bir neçə material arasında PC materialları gərginlik ikiqat sınmasına daha çox meyllidir (PMMA materiallarından təxminən 10 dəfə böyükdür) və COP, COC və PMMA materialları daha aşağı gərginlik ikiqat sınmasına malikdir.