Bahan plastik dan pengacuan suntikan adalah asas untuk kanta mini. Struktur kanta plastik termasuk bahan kanta, laras kanta, pelekap kanta, spacer, kepingan teduhan, bahan cincin tekanan, dan sebagainya.
Terdapat beberapa jenis bahan kanta untuk kanta plastik, yang semuanya pada asasnya plastik (polimer molekul tinggi). Ia adalah termoplastik, plastik yang melembutkan dan menjadi plastik apabila dipanaskan, mengeras apabila disejukkan, dan melembut apabila dipanaskan semula. Perubahan fizikal yang menghasilkan perubahan berbalik antara keadaan cecair dan pepejal menggunakan pemanasan dan penyejukan. Sesetengah bahan dicipta lebih awal dan sesetengahnya agak baharu. Sesetengahnya adalah plastik aplikasi umum, dan sesetengah bahan adalah bahan plastik optik yang dibangunkan khas, yang lebih khusus digunakan dalam sesetengah medan optik.
Dalam reka bentuk optik, kita mungkin melihat gred bahan pelbagai syarikat, seperti EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 dan sebagainya. Kesemuanya tergolong dalam jenis bahan plastik tertentu, dan jenis berikut adalah lebih biasa, dan kami akan menyusunnya mengikut masa penampilannya:
Kanta plastik
- PMMA/Akrilik:Poli(metil metakrilat), polimetil metakrilat (plexiglass, akrilik). Disebabkan harganya yang murah, ketransmitanan yang tinggi, dan kekuatan mekanikal yang tinggi, PMMA merupakan pengganti kaca yang paling biasa dalam kehidupan. Kebanyakan plastik lutsinar diperbuat daripada PMMA, seperti plat lutsinar, sudu lutsinar, dan LED kecil, kanta dll. PMMA telah dihasilkan secara besar-besaran sejak tahun 1930-an.
- Nota:Polistirena, polistirena, ialah termoplastik tidak berwarna dan lutsinar, serta plastik kejuruteraan, yang memulakan pengeluaran besar-besaran pada tahun 1930-an. Kebanyakan kotak busa putih dan kotak makan tengah hari yang biasa dalam kehidupan kita diperbuat daripada bahan PS.
- PC:Polikarbonat, polikarbonat, juga merupakan termoplastik amorfus yang tidak berwarna dan lutsinar, dan ia juga merupakan plastik tujuan umum. Ia hanya diindustrialisasikan pada tahun 1960-an. Rintangan hentaman bahan PC adalah sangat baik, aplikasi biasa termasuk baldi dispenser air, gogal, dan sebagainya.
- COP & COC:Polimer olefin siklik (COP), Polimer olefin siklik; Kopolimer olefin siklik (COC) Kopolimer olefin siklik, ialah bahan polimer lutsinar amorfus dengan struktur cincin, dengan ikatan berganda karbon-karbon di dalam cincin. Hidrokarbon siklik diperbuat daripada monomer olefin siklik melalui pempolimeran kendiri (COP) atau kopolimeran (COC) dengan molekul lain (seperti etilena). Ciri-ciri COP dan COC hampir sama. Bahan ini agak baharu. Apabila ia mula-mula dicipta, ia terutamanya dipertimbangkan untuk beberapa aplikasi berkaitan optik. Kini ia digunakan secara meluas dalam industri filem, kanta optik, paparan, perubatan (botol pembungkusan). COP menyelesaikan pengeluaran perindustrian sekitar tahun 1990, dan COC menyelesaikan pengeluaran perindustrian sebelum tahun 2000.
- l O-PET:Gentian poliester optik, O-PET, telah dikomersialkan di Osaka pada tahun 2010-an.
Apabila menganalisis bahan optik, kita terutamanya mementingkan sifat optik dan mekanikalnya.
Optik phartanah
-
Indeks Biasan & Penyebaran
Indeks biasan dan penyebaran
Dari gambar rajah ringkasan ini dapat dilihat bahawa bahan plastik optik yang berbeza pada asasnya terbahagi kepada dua selang: satu kumpulan adalah indeks biasan tinggi dan serakan tinggi; kumpulan yang lain adalah indeks biasan rendah dan serakan rendah. Membandingkan julat indeks biasan dan serakan pilihan bahan kaca, kita akan mendapati bahawa julat indeks biasan pilihan bahan plastik adalah sangat sempit, dan semua bahan plastik optik mempunyai indeks biasan yang agak rendah. Secara amnya, julat pilihan untuk bahan plastik adalah lebih sempit, dan hanya terdapat kira-kira 10 hingga 20 gred bahan komersial, yang sebahagian besarnya mengehadkan kebebasan reka bentuk optik dari segi bahan.
Indeks biasan berbeza mengikut panjang gelombang: Indeks biasan bahan plastik optik meningkat mengikut panjang gelombang, indeks biasan berkurangan sedikit, dan keseluruhannya agak stabil.
Indeks biasan berubah mengikut suhu Dn/DT: Pekali suhu indeks biasan plastik optik adalah 6 kali ganda hingga 50 kali ganda lebih besar daripada kaca, yang merupakan nilai negatif, yang bermaksud bahawa apabila suhu meningkat, indeks biasan menurun. Contohnya, untuk panjang gelombang 546nm, -20°C hingga 40°C, nilai dn/dT bahan plastik ialah -8 hingga -15X10^–5/°C, manakala sebaliknya, nilai bahan kaca NBK7 ialah 3X10^–6/°C.
-
Penghantaran
Transmitansi itu
Merujuk kepada gambar ini, kebanyakan plastik optik mempunyai transmitansi lebih daripada 90% dalam jalur cahaya nampak; ia juga mempunyai transmitansi yang baik untuk jalur inframerah 850nm dan 940nm, yang biasa terdapat dalam elektronik pengguna. Transmitansi bahan plastik juga akan berkurangan sedikit sebanyak dari semasa ke semasa. Sebab utamanya ialah plastik menyerap sinar ultraungu di bawah sinaran matahari, dan rantai molekul terputus untuk terdegradasi dan saling berkaitan, mengakibatkan perubahan dalam sifat fizikal dan kimia. Manifestasi makroskopik yang paling jelas ialah kekuningan bahan plastik.
-
Tekanan Birefringence
Pembiasan Kanta
Birefringence tegasan (Birefringence) ialah sifat optik bahan. Indeks biasan bahan berkaitan dengan keadaan pengkutuban dan arah perambatan cahaya datang. Bahan mempamerkan indeks biasan yang berbeza untuk keadaan pengkutuban yang berbeza. Bagi sesetengah sistem, sisihan indeks biasan ini sangat kecil dan tidak mempunyai kesan yang besar pada sistem, tetapi bagi sesetengah sistem optik khas, sisihan ini sudah cukup untuk menyebabkan penurunan prestasi sistem yang serius.
Bahan plastik itu sendiri tidak mempunyai ciri-ciri anisotropik, tetapi pengacuan suntikan plastik akan memperkenalkan dwirefringen tegasan. Sebab utamanya ialah tegasan yang diperkenalkan semasa pengacuan suntikan dan susunan makromolekul plastik selepas penyejukan. Tegasan biasanya tertumpu berhampiran port suntikan, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Prinsip reka bentuk dan pengeluaran umum adalah untuk meminimumkan dwirefringens tegasan dalam satah berkesan optik, yang memerlukan reka bentuk struktur kanta, acuan pengacuan suntikan dan parameter pengeluaran yang munasabah. Antara beberapa bahan, bahan PC lebih terdedah kepada dwirefringens tegasan (kira-kira 10 kali lebih besar daripada bahan PMMA), dan bahan COP, COC dan PMMA mempunyai dwirefringens tegasan yang lebih rendah.
Masa siaran: 26 Jun 2023



