సూక్ష్మీకరించిన కటకాలకు ప్లాస్టిక్ పదార్థాలు మరియు ఇంజెక్షన్ మోల్డింగ్ ఆధారం. ప్లాస్టిక్ కటకం యొక్క నిర్మాణంలో కటక పదార్థం, కటక బ్యారెల్, కటక మౌంట్, స్పేసర్, షేడింగ్ షీట్, ప్రెజర్ రింగ్ మెటీరియల్ మొదలైనవి ఉంటాయి.

ప్లాస్టిక్ లెన్స్‌ల కోసం అనేక రకాల లెన్స్ పదార్థాలు ఉన్నాయి, అవన్నీ ముఖ్యంగా ప్లాస్టిక్ (అధిక అణు పాలిమర్) రకానికి చెందినవి. అవి థర్మోప్లాస్టిక్‌లు, అంటే వేడి చేసినప్పుడు మెత్తబడి ప్లాస్టిక్‌గా మారేవి, చల్లబరిచినప్పుడు గట్టిపడేవి, మరియు మళ్ళీ వేడి చేసినప్పుడు మెత్తబడేవి. వేడి చేయడం మరియు చల్లబరచడం ద్వారా ద్రవ మరియు ఘన స్థితుల మధ్య తిరిగి మార్చగల భౌతిక మార్పును ఇది కలిగిస్తుంది. కొన్ని పదార్థాలు చాలా కాలం క్రితమే కనుగొనబడ్డాయి మరియు కొన్ని సాపేక్షంగా కొత్తవి. కొన్ని సాధారణ-ప్రయోజన అనువర్తన ప్లాస్టిక్‌లు కాగా, మరికొన్ని ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేయబడిన ఆప్టికల్ ప్లాస్టిక్ పదార్థాలు, ఇవి కొన్ని నిర్దిష్ట ఆప్టికల్ రంగాలలో మరింత ప్రత్యేకంగా ఉపయోగించబడతాయి.

ఆప్టికల్ డిజైన్‌లో, మనం EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 వంటి వివిధ కంపెనీల మెటీరియల్ గ్రేడ్‌లను చూడవచ్చు. అవన్నీ ఒక నిర్దిష్ట రకమైన ప్లాస్టిక్ మెటీరియల్‌కు చెందినవి, మరియు ఈ క్రింది రకాలు మరింత సాధారణమైనవి, మరియు వాటిని అవి కనిపించిన సమయం ప్రకారం మనం వర్గీకరిస్తాము:

ప్లాస్టిక్ లెన్సులు

• l PMMA/యాక్రిలిక్:పాలీ(మిథైల్ మెథాక్రిలేట్), పాలీమిథైల్ మెథాక్రిలేట్ (ప్లెక్సిగ్లాస్, యాక్రిలిక్). దీని తక్కువ ధర, అధిక ప్రసరణశక్తి మరియు అధిక యాంత్రిక బలం కారణంగా, PMMA ని జీవితంలో గాజుకు అత్యంత సాధారణ ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. పారదర్శక ప్లేట్లు, పారదర్శక స్పూన్లు మరియు చిన్న LED లెన్స్‌ల వంటి చాలా పారదర్శక ప్లాస్టిక్‌లను PMMA తో తయారు చేస్తారు. 1930ల నుండి PMMA ని భారీ స్థాయిలో ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.
• PS:పాలీస్టైరిన్ అనేది రంగులేని మరియు పారదర్శకమైన థర్మోప్లాస్టిక్, అలాగే ఒక ఇంజనీరింగ్ ప్లాస్టిక్. దీని భారీ ఉత్పత్తి 1930లలో ప్రారంభమైంది. మన దైనందిన జీవితంలో సర్వసాధారణంగా కనిపించే అనేక తెల్లటి ఫోమ్ పెట్టెలు మరియు లంచ్ బాక్సులు PS పదార్థాలతోనే తయారు చేయబడతాయి.
• PC:పాలీకార్బోనేట్ అనేది రంగులేని మరియు పారదర్శకమైన ఒక నిరాకార థర్మోప్లాస్టిక్, మరియు ఇది ఒక సాధారణ ప్రయోజన ప్లాస్టిక్ కూడా. దీనిని 1960వ దశకంలో మాత్రమే పారిశ్రామికీకరించారు. PC పదార్థం యొక్క తాకిడి నిరోధకత చాలా బాగుంటుంది, దీని సాధారణ అనువర్తనాలలో నీటి డిస్పెన్సర్ బకెట్లు, గాగుల్స్ మొదలైనవి ఉన్నాయి.
• l COP & COC:సైక్లిక్ ఒలెఫిన్ పాలిమర్ (COP), సైక్లిక్ ఒలెఫిన్ పాలిమర్; సైక్లిక్ ఒలెఫిన్ కోపాలిమర్ (COC) సైక్లిక్ ఒలెఫిన్ కోపాలిమర్, అనేది ఒక నిరాకార పారదర్శక పాలిమర్ పదార్థం. ఇది వలయ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీని వలయంలో కార్బన్-కార్బన్ ద్విబంధాలు ఉంటాయి. ఈ సైక్లిక్ హైడ్రోకార్బన్‌లను సైక్లిక్ ఒలెఫిన్ మోనోమర్‌ల నుండి స్వీయ-పాలిమరైజేషన్ (COP) లేదా ఇతర అణువులతో (ఇథిలీన్ వంటివి) కోపాలిమరైజేషన్ (COC) ద్వారా తయారు చేస్తారు. COP మరియు COC ల లక్షణాలు దాదాపు ఒకేలా ఉంటాయి. ఈ పదార్థం సాపేక్షంగా కొత్తది. దీనిని మొదట కనుగొన్నప్పుడు, ప్రధానంగా కొన్ని ఆప్టికల్ సంబంధిత అనువర్తనాల కోసం మాత్రమే పరిగణించారు. ఇప్పుడు దీనిని ఫిల్మ్, ఆప్టికల్ లెన్స్, డిస్‌ప్లే, వైద్య (ప్యాకేజింగ్ బాటిల్) పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. COP పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి సుమారు 1990లో పూర్తయింది, మరియు COC పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి 2000కి ముందే పూర్తయింది.
• l O-PET:ఆప్టికల్ పాలిస్టర్ ఫైబర్ అయిన O-PET, 2010వ దశకంలో ఒసాకాలో వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులోకి వచ్చింది.

ఒక కాంతి పదార్థాన్ని విశ్లేషించేటప్పుడు, మనం ప్రధానంగా వాటి కాంతి మరియు యాంత్రిక లక్షణాలపై దృష్టి పెడతాము.

ఆప్టికల్ పిఆస్తులు

• వక్రీభవన సూచిక & విక్షేపణ

వక్రీభవన సూచిక మరియు విక్షేపణ

ఈ సారాంశ పటం నుండి వివిధ ఆప్టికల్ ప్లాస్టిక్ పదార్థాలు ప్రాథమికంగా రెండు విభాగాలుగా విభజించబడ్డాయని చూడవచ్చు: ఒక సమూహం అధిక వక్రీభవన సూచిక మరియు అధిక విక్షేపణ కలిగి ఉంటుంది; మరొక సమూహం తక్కువ వక్రీభవన సూచిక మరియు తక్కువ విక్షేపణ కలిగి ఉంటుంది. గాజు పదార్థాల వక్రీభవన సూచిక మరియు విక్షేపణ యొక్క ఐచ్ఛిక పరిధిని పోల్చి చూస్తే, ప్లాస్టిక్ పదార్థాల వక్రీభవన సూచిక యొక్క ఐచ్ఛిక పరిధి చాలా ఇరుకైనదని మరియు అన్ని ఆప్టికల్ ప్లాస్టిక్ పదార్థాలు సాపేక్షంగా తక్కువ వక్రీభవన సూచికను కలిగి ఉన్నాయని మనం కనుగొంటాము. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ప్లాస్టిక్ పదార్థాల కోసం ఎంపికల పరిధి ఇరుకైనది, మరియు కేవలం 10 నుండి 20 వాణిజ్య పదార్థ గ్రేడ్‌లు మాత్రమే ఉన్నాయి, ఇది పదార్థాల పరంగా ఆప్టికల్ డిజైన్ స్వేచ్ఛను చాలా వరకు పరిమితం చేస్తుంది.

వక్రీభవన సూచిక తరంగదైర్ఘ్యంతో మారుతుంది: ఆప్టికల్ ప్లాస్టిక్ పదార్థాల వక్రీభవన సూచిక తరంగదైర్ఘ్యంతో పెరుగుతుంది, వక్రీభవన సూచిక కొద్దిగా తగ్గుతుంది మరియు మొత్తం మీద సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది.

ఉష్ణోగ్రతతో వక్రీభవన సూచిక మారుతుంది Dn/DT: ఆప్టికల్ ప్లాస్టిక్‌ల వక్రీభవన సూచిక యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం గాజు కంటే 6 నుండి 50 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది ఒక రుణాత్మక విలువ. అంటే, ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ వక్రీభవన సూచిక తగ్గుతుంది. ఉదాహరణకు, 546nm తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద, -20°C నుండి 40°C ఉష్ణోగ్రతలో, ప్లాస్టిక్ పదార్థం యొక్క dn/dT విలువ -8 నుండి -15X10^–5/°C ఉండగా, దీనికి విరుద్ధంగా, NBK7 గాజు పదార్థం యొక్క విలువ 3X10^–6/°Cగా ఉంటుంది.

• ప్రసరణ

ప్రసరణ

ఈ చిత్రాన్ని పరిశీలిస్తే, చాలా ఆప్టికల్ ప్లాస్టిక్‌లు దృశ్య కాంతి బ్యాండ్‌లో 90% కంటే ఎక్కువ ప్రసరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి; వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో సాధారణంగా ఉండే 850nm మరియు 940nm పరారుణ బ్యాండ్‌లకు కూడా ఇవి మంచి ప్రసరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కాలక్రమేణా ప్లాస్టిక్ పదార్థాల ప్రసరణ సామర్థ్యం కూడా కొంత మేరకు తగ్గుతుంది. దీనికి ప్రధాన కారణం, ప్లాస్టిక్ సూర్యునిలోని అతినీలలోహిత కిరణాలను గ్రహించడం, మరియు దాని అణు గొలుసు విచ్ఛిన్నమై క్షీణించి, క్రాస్-లింక్ అవ్వడం, ఫలితంగా దాని భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలలో మార్పులు రావడం. దీని యొక్క అత్యంత స్పష్టమైన స్థూల అభివ్యక్తి ప్లాస్టిక్ పదార్థం పసుపు రంగులోకి మారడం.

• ఒత్తిడి ద్వివక్రీభవనం

లెన్స్ వక్రీభవనం

ప్రతిబల ద్వివక్రీభవనం (బైరిఫ్రింజెన్స్) అనేది పదార్థాల యొక్క ఒక కాంతి ధర్మం. పదార్థాల వక్రీభవన సూచిక అనేది పతన కాంతి యొక్క ధ్రువణ స్థితి మరియు ప్రసరణ దిశకు సంబంధించి ఉంటుంది. వేర్వేరు ధ్రువణ స్థితుల కోసం పదార్థాలు వేర్వేరు వక్రీభవన సూచికలను ప్రదర్శిస్తాయి. కొన్ని వ్యవస్థలకు, ఈ వక్రీభవన సూచిక విచలనం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు వ్యవస్థపై పెద్ద ప్రభావాన్ని చూపదు, కానీ కొన్ని ప్రత్యేక కాంతి వ్యవస్థలకు, ఈ విచలనం వ్యవస్థ పనితీరు తీవ్రంగా క్షీణించడానికి సరిపోతుంది.

ప్లాస్టిక్ పదార్థాలకు స్వతహాగా అనైసోట్రోపిక్ లక్షణాలు ఉండవు, కానీ ప్లాస్టిక్‌ల ఇంజెక్షన్ మోల్డింగ్ స్ట్రెస్ బైరిఫ్రింజెన్స్ ను కలుగజేస్తుంది. దీనికి ప్రధాన కారణం ఇంజెక్షన్ మోల్డింగ్ సమయంలో ఏర్పడే ఒత్తిడి మరియు చల్లారిన తర్వాత ప్లాస్టిక్ మాక్రోమాలిక్యూల్స్ యొక్క అమరిక. కింది చిత్రంలో చూపిన విధంగా, ఈ ఒత్తిడి సాధారణంగా ఇంజెక్షన్ పోర్ట్ సమీపంలో కేంద్రీకృతమవుతుంది.

ఆప్టికల్ ఎఫెక్టివ్ ప్లేన్‌లో స్ట్రెస్ బైరిఫ్రింజెన్స్‌ను కనిష్ట స్థాయికి తగ్గించడమే సాధారణ డిజైన్ మరియు ఉత్పత్తి సూత్రం. దీనికి లెన్స్ నిర్మాణం, ఇంజెక్షన్ మోల్డింగ్ మోల్డ్ మరియు ఉత్పత్తి పారామితుల యొక్క సరైన డిజైన్ అవసరం. అనేక పదార్థాలలో, PC పదార్థాలు స్ట్రెస్ బైరిఫ్రింజెన్స్‌కు ఎక్కువగా గురవుతాయి (PMMA పదార్థాల కంటే సుమారు 10 రెట్లు ఎక్కువ), మరియు COP, COC, మరియు PMMA పదార్థాలు తక్కువ స్ట్రెస్ బైరిఫ్రింజెన్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి.