Materialet plastike dhe derdhja me injeksion janë baza për lentet e miniaturizuara. Struktura e lentes plastike përfshin materialin e lentes, fuçinë e lentes, montimin e lentes, distancuesin, fletën e hijezimit, materialin e unazës së presionit, etj.

Ekzistojnë disa lloje materialesh për lente plastike, të cilat të gjitha janë në thelb plastike (polimer me peshë të lartë molekulare). Ato janë termoplastikë, plastika që zbuten dhe bëhen plastike kur nxehen, ngurtësohen kur ftohen dhe zbuten kur nxehen përsëri. Një ndryshim fizik që prodhon një ndryshim të kthyeshëm midis gjendjeve të lëngshme dhe të ngurta duke përdorur ngrohjen dhe ftohjen. Disa materiale janë shpikur më herët dhe disa janë relativisht të reja. Disa janë plastika me përdorim të përgjithshëm, dhe disa materiale janë materiale plastike optike të zhvilluara posaçërisht, të cilat përdoren më konkretisht në disa fusha optike.

Në dizajnin optik, mund të shohim klasat e materialeve të kompanive të ndryshme, të tilla si EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 etj. Të gjitha i përkasin një lloji të caktuar të materialit plastik, dhe llojet e mëposhtme janë më të zakonshme, dhe ne do t'i rendisim ato sipas kohës së shfaqjes së tyre:

Lentet plastike

• l PMMA/Akrilik:Poli(metil metakrilat), polimetil metakrilat (pleksiglas, akrilik). Për shkak të çmimit të lirë, transmetimit të lartë dhe rezistencës së lartë mekanike, PMMA është zëvendësuesi më i zakonshëm i qelqit në jetë. Shumica e plastikës transparente janë bërë nga PMMA, siç janë pjatat transparente, lugët transparente dhe LED-et e vogla, lente etj. PMMA është prodhuar në masë që nga vitet 1930.
• PS:Polistireni, polistireni, është një termoplastik pa ngjyrë dhe transparent, si dhe një plastikë inxhinierike, prodhimi masiv i së cilës filloi në vitet 1930. Shumë nga kutitë e bardha prej shkume dhe kutitë e drekës që janë të zakonshme në jetën tonë janë bërë nga materiale PS.
• PC:Polikarbonati, polikarbonati, është gjithashtu një termoplastik amorf pa ngjyrë dhe transparent, si dhe një plastikë me qëllime të përgjithshme. U industrializua vetëm në vitet 1960. Rezistenca ndaj goditjes së materialit PC është shumë e mirë, aplikimet e zakonshme përfshijnë kova për shpërndarës uji, syze mbrojtëse etj.
• l COP & COC:Polimer ciklik olefine (COP), Polimer ciklik olefine; Kopolimer ciklik olefine (COC) Kopolimeri ciklik olefine është një material polimer transparent amorf me një strukturë unazore, me lidhje të dyfishta karbon-karbon në unazë. Hidrokarburet ciklike bëhen nga monomere ciklike olefine me anë të vetë-polimerizimit (COP) ose kopolimerizimit (COC) me molekula të tjera (siç është etileni). Karakteristikat e COP dhe COC janë pothuajse të njëjta. Ky material është relativisht i ri. Kur u shpik për herë të parë, u konsiderua kryesisht për disa aplikime të lidhura me optikën. Tani përdoret gjerësisht në industrinë e filmave, lenteve optike, ekraneve, mjekësisë (shishe paketimi). COP përfundoi prodhimin industrial rreth vitit 1990, dhe COC përfundoi prodhimin industrial para vitit 2000.
• l O-PET:Fibra optike poliester optike poliester, O-PET, u komercializua në Osaka në vitet 2010.

Kur analizojmë një material optik, ne merremi kryesisht me vetitë e tij optike dhe mekanike.

Optik ppronësi

• Indeksi i Refraksionit dhe Shpërndarja

Indeksi i thyerjes dhe shpërndarja

Nga ky diagram përmbledhës mund të shihet se materialet e ndryshme plastike optike ndahen në dy intervale: njëri grup është me indeks të lartë thyerjeje dhe dispersion të lartë; grupi tjetër është me indeks të ulët thyerjeje dhe dispersion të ulët. Duke krahasuar diapazonin opsional të indeksit thyerjeje dhe dispersionit të materialeve të qelqit, do të zbulojmë se diapazoni opsional i indeksit thyerjeje të materialeve plastike është shumë i ngushtë, dhe të gjitha materialet plastike optike kanë një indeks thyerjeje relativisht të ulët. Në përgjithësi, diapazoni i opsioneve për materialet plastike është më i ngushtë, dhe ekzistojnë vetëm rreth 10 deri në 20 klasa materialesh komerciale, gjë që kufizon në masë të madhe lirinë e dizajnit optik për sa i përket materialeve.

Indeksi i thyerjes ndryshon me gjatësinë e valës: Indeksi i thyerjes së materialeve plastike optike rritet me gjatësinë e valës, indeksi i thyerjes zvogëlohet pak dhe në përgjithësi është relativisht i qëndrueshëm.

Indeksi i thyerjes ndryshon me temperaturën Dn/DT: Koeficienti i temperaturës së indeksit të thyerjes së plastikës optike është 6 deri në 50 herë më i madh se ai i qelqit, që është një vlerë negative, që do të thotë se me rritjen e temperaturës, indeksi i thyerjes zvogëlohet. Për shembull, për një gjatësi vale prej 546 nm, nga -20°C në 40°C, vlera dn/dT e materialit plastik është -8 deri në -15X10^–5/°C, ndërsa në të kundërt, vlera e materialit të qelqit NBK7 është 3X10^–6/°C.

• Transmetimi

Transmetimi

Duke iu referuar kësaj figure, shumica e plastikës optike kanë një transmetim prej më shumë se 90% në brezin e dritës së dukshme; ato gjithashtu kanë një transmetim të mirë për brezat infra të kuq 850nm dhe 940nm, të cilët janë të zakonshëm në elektronikën e konsumit. Transmetimi i materialeve plastike gjithashtu do të ulet në një farë mase me kalimin e kohës. Arsyeja kryesore është se plastika thith rrezet ultravjollcë në diell, dhe zinxhiri molekular prishet për t'u degraduar dhe për t'u lidhur në mënyrë të kryqëzuar, duke rezultuar në ndryshime në vetitë fizike dhe kimike. Manifestimi më i dukshëm makroskopik është zverdhja e materialit plastik.

• Dyfishimi i stresit

Thyerja e lentes

Dyfishimi i stresit (Birefringenca) është një veti optike e materialeve. Indeksi i thyerjes së materialeve lidhet me gjendjen e polarizimit dhe drejtimin e përhapjes së dritës incidente. Materialet shfaqin indekse të ndryshme të thyerjes për gjendje të ndryshme polarizimi. Për disa sisteme, ky devijim i indeksit të thyerjes është shumë i vogël dhe nuk ka një ndikim të madh në sistem, por për disa sisteme të veçanta optike, ky devijim është i mjaftueshëm për të shkaktuar degradim serioz të performancës së sistemit.

Materialet plastike në vetvete nuk kanë karakteristika anizotropike, por derdhja me injeksion e plastikës do të sjellë dyfishim të stresit. Arsyeja kryesore është stresi i futur gjatë derdhjes me injeksion dhe rregullimi i makromolekulave plastike pas ftohjes. Stresi në përgjithësi përqendrohet pranë portës së injektimit, siç tregohet në figurën më poshtë.

Parimi i përgjithshëm i projektimit dhe prodhimit është minimizimi i dyfishimit të stresit në planin efektiv optik, gjë që kërkon një projektim të arsyeshëm të strukturës së lentes, formës së derdhjes me injeksion dhe parametrave të prodhimit. Midis disa materialeve, materialet PC janë më të prirura ndaj dyfishimit të stresit (rreth 10 herë më të mëdha se materialet PMMA), dhe materialet COP, COC dhe PMMA kanë dyfishim të stresit më të ulët.