光学镜头是什么材料做的 | haze雾度的计算原理

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上期，我们介绍了光学镜头的应用最多的光学塑料——PMMA，本期，我们将介绍另外几种

聚苯乙烯（PS）

聚苯乙烯(polystyrene,PS)是由苯乙烯单体聚合而成的,是热塑性塑料。由于PS的阿贝数为30.9，相当于火石玻璃，因此被人们称为火石光学塑料。与PMMA相比PS具有更大的折射率与色散,因此在光学设计上具有重要的应用价值，在光学系统中能够与PMMA配合组成消色差光学镜头透镜组。

PS的光学性能比PMMA差，在透明区域的透过率达到88%~92%。PS材料中存在较明显的双折射效应,在白色偏振光下,能够看到虹的颜色。早期的 PS由于容易引人杂质而会在光谱的高能端出现透过率的下降,从而使材料发黄。近年来，随着技术的进步使得黄化只出现于特别厚的样品中，PS透镜的透过率已经可以与PMMA透镜相比。相比于PMMA，PS的吸湿率较低，所以它在潮湿环境中能够保持光学元件的强度和尺寸。PS还具有非常低的导热系数，使得它能够用作良好的冷冻绝热材料。

聚碳酸酯（PC）

聚碳酸酯(polycarbonate,PC)是综合性能优良的透明工程塑料。PC的光学性能仅低于PMMA折射率及阿贝数与PS非常相似，但是透过率高于PS PC具有非常优异的耐热耐寒性，在135℃~120℃范围内能保持力学性能稳定，吸水率很低，同时也有着非常高的抗冲击强度。

PC材料也存在硬度低、耐磨性差、双折射系数大等缺点。又由于其应力较大，易开裂所以PC材料不便于进行机械加工，而多采用注射成型的方法但很难获得低成本、高成型精度的光学元件，在光学镜头上的应用较少。

烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC)

烯丙基二甘醇碳酸酯(allyl diglycol carbonate,ADC俗称哥伦比亚树脂39#,CR-39)是PPG公司研制的一种热固型塑料，它可以浇铸成型，也能够采用玻璃的研磨、抛光工艺进行加工，具有非常出色的可见光区域透过率，而对于低于390nm的紫外线的截止能力却很强。其折射率比冕牌光学玻璃略小。而较高的阿贝数则保证了材料有较小的色差。CR-39具有非常高的材料抗冲击能力,其抗磨损以及刮伤的能力是未镀膜光学塑料中最强的,加上它只有光学玻璃一半大小的密度，CR-39目前成为低折射率眼镜镜片的首选材料。

苯乙烯共聚物(SAN，NAS)

SAN是一种苯乙烯与丙烯腈的共聚物，其中共聚物中苯乙烯与丙烯腈的重量百分比约为70%~80%与20%~30%。具有很高的抗冲击强度和抗弯强度，同时保持了PS的光学性能，能够用于光学镜头透镜、塑料光纤以及包装材料、计算机外壳等。

NAS是一种70%苯乙烯与30%丙烯酸酯的共聚物。具有比PMMA更低的成本以及比PS更高的抗刮伤能力与热变形温度。它的流动性较好，成型加工方便，透明区域透过率达90%以上。与PMMA相比，由于NAS的雾度(haze level)较大，因此更适合用来制作光学镜头的薄透镜,而PMMA一般用来制作厚透镜。

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