光学玻璃的制造与发展.ppt
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光学玻璃制造光学玻璃制造与与发展发展冯宏冯宏2020世纪是电子的世纪,世纪是电子的世纪,2121世纪将是光子的世纪,世纪将是光子的世纪,这绝非夸大之辞。
光学工程正在对高科技、国防建这绝非夸大之辞。
光学工程正在对高科技、国防建设、国民经济与人民生活产生巨大的影响。
可以预设、国民经济与人民生活产生巨大的影响。
可以预期,光子技术在期,光子技术在2121世纪将会像世纪将会像2020世纪电子技术那样世纪电子技术那样大有发展。
大有发展。
-王大珩王大珩牢记使命科技创新主导着光明的未来科技创新主导着光明的未来科技团队引领着光明的发展科技团队引领着光明的发展科技投入决定着光明的成败科技投入决定着光明的成败幻想幻想创新创新科学幻想科学幻想科技创新科技创新发现了相对论的科学家曾说过,想象力是比发现了相对论的科学家曾说过,想象力是比知识更重要的东西,知识是有限的,而想象力概知识更重要的东西,知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。
严格地说,想象力并不是虚空的,它是的源泉。
严格地说,想象力并不是虚空的,它是科学研究中的实在因素。
在电影艺术中,想象力科学研究中的实在因素。
在电影艺术中,想象力与科技可以集合,无疆界的思维用现实科学手段与科技可以集合,无疆界的思维用现实科学手段作出表达,产生的科幻电影成为一面折射科技与作出表达,产生的科幻电影成为一面折射科技与社会文化的镜子。
社会文化的镜子。
在科学技术的力量到达之前,我们已经到达了那在科学技术的力量到达之前,我们已经到达了那些世界。
些世界。
”这就是科幻的真实含义。
这就是科幻的真实含义。
真正能使真正能使成都成都光明成为世界一流制造商的能动力光明成为世界一流制造商的能动力就是科技创新就是科技创新激光激光通讯通讯核物理核物理深空探测深空探测对地观测对地观测新材料新材料能源能源催化催化光学玻璃制造光学玻璃制造与与发展发展1.1.光学玻璃光学玻璃2.2.光学玻璃制造技术的发展光学玻璃制造技术的发展3.3.光学工程的核心光学工程的核心光学玻璃制造光学玻璃制造与与发展发展1.1.光学玻璃光学玻璃2.2.光学玻璃制造技术的发展光学玻璃制造技术的发展3.3.光学工程的核心光学工程的核心现今全球最大的三个玻璃产业:
现今全球最大的三个玻璃产业:
1.建筑装饰、汽车挡风平板玻璃建筑装饰、汽车挡风平板玻璃2.显示器等用途的电子玻璃显示器等用途的电子玻璃3.食品盛器、医用和家用瓶罐等食品盛器、医用和家用瓶罐等先进军事科技推动了光学的发展先进军事科技推动了光学的发展1608年,年,Galileo发明了望远镜发明了望远镜一战时期潜水艇一战时期潜水艇,飞机在军事上的运用推动了光学观测系统的发展飞机在军事上的运用推动了光学观测系统的发展二战时期军事上广泛应用光学测量和瞄准系统二战时期军事上广泛应用光学测量和瞄准系统冷战时期推出了星球大战计划冷战时期推出了星球大战计划,外太空争夺外太空争夺,地球物理观测地球物理观测近些年全球军事科技的升级、外太空摧毁系统的设想导致高分辨率观测系近些年全球军事科技的升级、外太空摧毁系统的设想导致高分辨率观测系统及大功率激光技术的研究与应用统及大功率激光技术的研究与应用,精确打击武器系统已经开始应用精确打击武器系统已经开始应用和平利用人类最后的能源和平利用人类最后的能源-氘、太阳能氘、太阳能大约在十三世纪末期,球面玻璃的放大作用就被人们发现了,在当时由于大约在十三世纪末期,球面玻璃的放大作用就被人们发现了,在当时由于缺乏高质量的均质性玻璃,眼镜的发明仅限于用来矫正老视,既凸透镜的应缺乏高质量的均质性玻璃,眼镜的发明仅限于用来矫正老视,既凸透镜的应用。
直到用。
直到16081608年,年,GalileoGalileo发明了望远镜,对光学玻璃的质量提出了比较高发明了望远镜,对光学玻璃的质量提出了比较高的要求,从而推动了镜片材料制造工艺的突破性发展。
的要求,从而推动了镜片材料制造工艺的突破性发展。
技术技术十七世纪,十七世纪,FraunhoferFraunhofer研究了玻璃对太阳光谱研究了玻璃对太阳光谱的折射、色散及望远镜镜的折射、色散及望远镜镜片对色散的矫正。
片对色散的矫正。
17571757年,年,DollandDolland用冕牌玻璃、用冕牌玻璃、燧石玻璃制成了无色差燧石玻璃制成了无色差镜片。
镜片。
18801880年,年,AbbeAbbe介绍了一种高折射率的光学玻璃,色散并无明显相应增介绍了一种高折射率的光学玻璃,色散并无明显相应增加。
此后,德国加。
此后,德国CarlCarlZeissZeiss公司制造出这种玻璃的透镜。
进入二十世纪,光公司制造出这种玻璃的透镜。
进入二十世纪,光学玻璃开始工业化大批量生产。
到现今,光学玻璃品种繁多,学玻璃开始工业化大批量生产。
到现今,光学玻璃品种繁多,其质量要求以其质量要求以具备良好的光学性能为主,如折射率、色散等、透过率、均匀性等等。
具备良好的光学性能为主,如折射率、色散等、透过率、均匀性等等。
通常定义的光学玻璃,是指用于制造光学仪器或机械系统的透镜、棱镜、通常定义的光学玻璃,是指用于制造光学仪器或机械系统的透镜、棱镜、反射镜、窗口等的玻璃材料。
光学玻璃的品种繁多,包括无色光学玻璃、有反射镜、窗口等的玻璃材料。
光学玻璃的品种繁多,包括无色光学玻璃、有色光学玻璃、激光玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射光学玻璃、微晶玻璃、电色光学玻璃、激光玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射光学玻璃、微晶玻璃、电子玻璃和光学石英玻璃等各大类,用途越来越广。
也包括了一些功能玻璃材子玻璃和光学石英玻璃等各大类,用途越来越广。
也包括了一些功能玻璃材料料.光学玻璃的主要应用领域光学玻璃的主要应用领域:
几何光学几何光学:
研究弱光束在介质中的传播,确定介质光学性质的折射率研究弱光束在介质中的传播,确定介质光学性质的折射率或极化率是与光强无关的常量,介质的极化强度与光波的电场强度成或极化率是与光强无关的常量,介质的极化强度与光波的电场强度成正比,光波叠加时遵守线性叠加原理正比,光波叠加时遵守线性叠加原理现代光学现代光学:
研究介质在强相干光作用下产生的非线性现象及其应用的研究介质在强相干光作用下产生的非线性现象及其应用的一门学科。
但是非线性光学发展成为今天这样一门重要学科,应该说一门学科。
但是非线性光学发展成为今天这样一门重要学科,应该说是从激光出现后才开始的。
激光的出现为人们提供了强度高和相干性是从激光出现后才开始的。
激光的出现为人们提供了强度高和相干性好的光束。
常见非线性光学现象有:
光学整流,产生高次谐波,光学好的光束。
常见非线性光学现象有:
光学整流,产生高次谐波,光学混频,受激拉曼散射,自聚焦,光致透明等等。
混频,受激拉曼散射,自聚焦,光致透明等等。
光学玻璃作为国防科技最基础的材料,用途越光学玻璃作为国防科技最基础的材料,用途越来越多,使用越来越广,但我们的制造水平与国来越多,使用越来越广,但我们的制造水平与国外几家大公司相比还有很大差距,许多玻璃还是外几家大公司相比还有很大差距,许多玻璃还是从国外进口,这对我们的国防工业有着很大的制从国外进口,这对我们的国防工业有着很大的制约和风险。
近些年引起了各级部门的重视和资金约和风险。
近些年引起了各级部门的重视和资金支持,也为光明的军工产品研发生产水平的提高支持,也为光明的军工产品研发生产水平的提高提供了有力条件。
提供了有力条件。
以以战争工具:
武器改变世界战争工具:
武器改变世界一书闻名西一书闻名西方的历史教授杰米里方的历史教授杰米里布兰科曾说,布兰科曾说,“每个时代每个时代都有伟大的武器。
都有伟大的武器。
”从罗马人时代到美国内战,从罗马人时代到美国内战,剑都是战争中一种主要的武器。
但现在,剑在军剑都是战争中一种主要的武器。
但现在,剑在军队中已成为摆设。
一战中的标志性武器是大炮和队中已成为摆设。
一战中的标志性武器是大炮和机关枪,二战期间是潜艇和飞机。
不同的武器改机关枪,二战期间是潜艇和飞机。
不同的武器改变敌人死伤的距离、方式和规模,影响着历史进变敌人死伤的距离、方式和规模,影响着历史进程。
程。
未来战争中未来战争中,枪和炮的作用会不会丧失枪和炮的作用会不会丧失?
全球大的光学玻璃制造商都有军工背景全球大的光学玻璃制造商都有军工背景11、德国肖特公司(、德国肖特公司(SCHOTTSCHOTT)22、美国康宁公司(、美国康宁公司(CORNINGCORNING)33、英国皮尔金顿(、英国皮尔金顿(PILKINTONPILKINTON)44、日本保谷(、日本保谷(HOYAHOYA)55、日本小原(、日本小原(ORHARAORHARA)未来常规战争手段未来常规战争手段信息战:
信息传输、信息屏蔽信息战:
信息传输、信息屏蔽电磁战:
电磁干扰、电磁屏蔽电磁战:
电磁干扰、电磁屏蔽无人战车:
激光致盲、激光炮、无人战车:
激光致盲、激光炮、隐身技术:
防侦察、致幻隐身技术:
防侦察、致幻光学玻璃制造光学玻璃制造与与发展发展1.1.光学玻璃光学玻璃2.2.光学玻璃制造技术的发展光学玻璃制造技术的发展3.3.光学工程的核心光学工程的核心2.光学玻璃制造技术的发展到目前为止,光学玻璃熔制技术最为成熟和实用的有以下几种:
到目前为止,光学玻璃熔制技术最为成熟和实用的有以下几种:
一、单坩埚熔炼生产技术一、单坩埚熔炼生产技术二、连续式熔炼生产技术二、连续式熔炼生产技术三、间歇式熔炼生产技术三、间歇式熔炼生产技术2.光学玻璃制造技术的发展为了不断满足光学系统设计人员提出的近乎完美的苛刻指标为了不断满足光学系统设计人员提出的近乎完美的苛刻指标,四四项主要技术研究推进了光学玻璃制造技术的发展项主要技术研究推进了光学玻璃制造技术的发展,1.1.光学玻璃组份开发光学玻璃组份开发2.2.光学玻璃理化测试光学玻璃理化测试3.3.光学玻璃熔制工艺光学玻璃熔制工艺4.4.光学玻璃熔制设备光学玻璃熔制设备光学玻璃制造是一个系统工程光学玻璃制造是一个系统工程折射率折射率阿贝数阿贝数透过率透过率气泡度气泡度均匀性均匀性一致性一致性应应力力组份组份开发开发理化理化测试测试熔制熔制工艺工艺熔制熔制设备设备4.光学玻璃制造工艺的发展像图中这像图中这种特大尺寸种特大尺寸的光学玻璃的光学玻璃制造,必须制造,必须拥有特殊的拥有特殊的设备和制造设备和制造技术。
目前技术。
目前世界上制造世界上制造水平最高的水平最高的是德国是德国SCHOTTSCHOTT公司。
公司。
3.光学玻璃制造工艺的发展成都光明光电股份有限公司战略推进委员会冯宏一、一、6565年苏联对华援助项目年苏联对华援助项目“一五一五”期间期间,国家确定了国家确定了156156个重点建设项目个重点建设项目,从苏联引进技术和设从苏联引进技术和设备建设成都备建设成都208208厂厂,开始了我国光学玻璃制造的历史开始了我国光学玻璃制造的历史.当时年产量不超过当时年产量不超过100100吨。
吨。
一大批国外归国的光学专家如王大珩、一大批国外归国的光学专家如王大珩、干福禧、干福禧、龚祖同等老一辈科学龚祖同等老一辈科学家开始建立我国光学事业的研究机构如长春光机所、上海光机所、西安光家开始建立我国光学事业的研究机构如长春光机所、上海光机所、西安光机所等。
机所等。
我公司光学玻璃制造技术的发展我公司光学玻璃制造技术的发展二、二、8585年成都光明从日本年成都光明从日本HOYAHOYA引进了三条池炉连熔生产线引进了三条池炉连熔生产线除了全套引进池铂连熔技术和设备以外,还从日本田除了全套引进池铂连熔技术和设备以外,还从日本田中贵金属公司引进了铂金提纯加工技术和设备,通过日本专中贵金属公司引进了铂金提纯加工技术和设备,通过日本专家一年多的调试和指导,派出研修生到家一年多的调试和指导,派出研修生到HOYAHOYA公司学习,使我公司学习,使我们真正了解和掌握了光学玻璃的连续熔炼技术,为我们公司们真正了解和掌握了光学玻璃的连续熔炼技术,为我们公司今天的发展奠定了
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