選擇吸收型中性灰色光學(xué)玻璃是一種通過玻璃基體內(nèi)部摻雜特定離子,實(shí)現(xiàn)對(duì)可見光譜范圍內(nèi)各波長光線均勻吸收,從而呈現(xiàn)出中性灰顏色并具備精確光衰減功能的特種光學(xué)材料。其核心特點(diǎn)是能夠在不改變透射光色平衡的前提下,顯著降低光強(qiáng),廣泛應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)中的光強(qiáng)調(diào)節(jié)、對(duì)比度提升和視覺保護(hù)等場景。
這類玻璃采用硅酸鹽或磷酸鹽玻璃為基體,通過精確摻雜多種過渡金屬離子(如鎳Ni²⁺、鈷Co²⁺、銅Cu²⁺、鐵Fe²⁺/Fe³⁺、鉻Cr³⁺等)的復(fù)合體系,使這些離子的吸收帶相互疊加,覆蓋整個(gè)可見光區(qū)域(約380–780 nm)。通過調(diào)控各離子的濃度比例和熱處理工藝,可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長光的等量吸收,確保透射光不偏色,保持光源的原始色溫與色彩還原性,這是其“中性”特性的來源。與表面鍍膜的中性灰濾光片不同,吸收型中性灰玻璃的衰減性能源于材料本體,因此不受入射角影響,性能穩(wěn)定,耐候性強(qiáng),不易因劃傷或環(huán)境變化而失效。
選擇吸收型中性灰色光學(xué)玻璃的主要性能指標(biāo)包括光學(xué)密度(OD值) 和可見光平均透過率。OD值越高,光衰減能力越強(qiáng),常見規(guī)格從OD 0.3(透過率約50%)到OD 4.0(透過率約0.01%)不等,可滿足從輕微減光到近乎完全遮光的不同需求。其光學(xué)均勻性高,面形精度可達(dá)λ/4以上,適用于高精度光學(xué)系統(tǒng)。此外,該類玻璃通常具備良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,可在較寬溫度范圍和復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定工作。
該材料廣泛應(yīng)用于多個(gè)高科技領(lǐng)域:在攝影與影視中,用作中灰濾鏡(ND濾鏡),實(shí)現(xiàn)長曝光、控制景深而不影響色彩;在激光安全中,作為防護(hù)眼鏡或設(shè)備窗口,衰減高功率激光強(qiáng)度,保護(hù)人眼或傳感器;在顯微成像與機(jī)器視覺中,用于調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度,防止相機(jī)過曝,提升圖像對(duì)比度;在天文學(xué)中,用于太陽觀測設(shè)備,安全降低太陽光強(qiáng);在顯示與照明中,作為均勻減光片,改善視覺舒適度。
