锗材料
Germanium (Ge)
锗是一种用途广泛的红外材料，呈灰白色，不吸湿，无毒，导热性很好，拥有优秀的表面硬度和良好的强度。锗材料通常用在2至14 微米范围光学系统中。在3-5um和8-14um波长两个红外大气窗口具有优良的透过性能。仅是抛光的锗单晶片，其透过率可达到46-48%；经过镀增透膜后，其透过率可达到95-98%。在2-6um范围内吸收几乎与产品厚度无关，6-12um范围内，吸收随产品厚度与波长增加而增加。P型锗对红外辐射的吸收较大，故红外系统多使用N型锗。锗作为一种红外光学材料的缺点是：随着温度增高，吸收会增强。锗光学元件一般限制在低于100瓦的功率下工作，在更高的功率下将容易发生热透镜效应和热失控效应。如果能使光学元件表面清洁无污染的，并得到合理充分散热，这些危害可减到最小程度。
| 光学性能 | 透光范围 | 1.8-23 μm | 机械性能 | 杨氏模量 | 100.0 GPa |
| Transmission Range | Young's Modulus | (14 x 106 psi) | |||
| 体吸收系数 | ≤ 0.03 cm-1 | 断裂模数 | 93.0 MPa | ||
| Bulk Absorption | Rupture Modulus | (13,000 psi) | |||
| Coefficient | @ 10.6μm |
Mechanical Properties |
努氏硬度 | 693.0 kg/mm2 | |
| Optical Properties | 折射率温度系数 | 408 x 10-6/°C | Knoop Hardness | ||
| Temp. Change of | 泊松比 | 0.27 | |||
| Refractive Index | @ 10.6μm | Poisson's Ratio | |||
| 折射率的不均匀性 | < 4.89×10-5 | 物理性能 | 介电常数 | 16 | |
| Refractive Index | Permittivity | ||||
| Non-homogeneity | @ 632.8 nm | 熔点oC | 937.4 | ||
| 热学性能 | 导热率 | 0.59 W/cm/°C | Melting Point | ||
| ThermalConductivity | 密度 Density | 5.323 g/cm3 | |||
| W/cm/°C @ 20°C | 晶向 crystal | <100>、<110>、<111> | |||
| 比热 | 0.31J/g/°C | orientation | |||
| Thermal Properties | Specific Heat |
Physical Properties |
电阻率(Ωcm） | 5-40Ω.CM | |
| 线性膨胀系数 | 5.7 x 10-6/°C | Resistivity | |||
| Linear Expansion | 导电型号Condu- |
N-type |
|||
| Coefficient | @ 20° C | ctive models |
锗材料折射率（n）
（20°C室温条件）
| 光学折射率 |
Wavelength |
折射率 |
Wavelength |
折射率 |
Wavelength |
折射率 |
Wavelength |
折射率 |
||||||||
|
(μm) |
n |
(μm) |
n |
(μm) |
n |
(μm) |
n |
|||||||||
|
2.2 |
4.0879 |
5.0 |
4.0160 |
7.8 |
4.0061 |
10.6 |
4.0028 |
|||||||||
|
2.4 |
4.0732 |
5.2 |
4.0149 |
8.0 |
4.0057 |
10.8 |
4.0026 |
|||||||||
|
2.6 |
4.0599 |
5.4 |
4.0139 |
8.2 |
4.0053 |
11.0 |
4.0025 |
|||||||||
|
2.8 |
4.0523 |
5.6 |
4.0128 |
8.4 |
4.0049 |
11.2 |
4.0024 |
|||||||||
|
3.0 |
4.0451 |
5.8 |
4.0118 |
8.6 |
4.0044 |
11.4 |
4.0023 |
|||||||||
|
Indices of Refraction (n) |
3.2 |
4.0399 |
6.0 |
4.0107 |
8.8 |
4.0042 |
11.6 |
4.0023 |
||||||||
|
3.4 |
4.0311 |
6.2 |
4.0097 |
9.0 |
4.0040 |
11.8 |
4.0022 |
|||||||||
|
3.6 |
4.0289 |
6.4 |
4.0092 |
9.2 |
4.0038 |
12.0 |
4.0021 |
|||||||||
|
3.8 |
4.0267 |
6.6 |
4.0087 |
9.4 |
4.0036 |
12.2 |
4.0020 |
|||||||||
|
4.0 |
4.0245 |
6.8 |
4.0083 |
9.6 |
4.0034 |
12.4 |
4.0020 |
|||||||||
|
4.2 |
4.0223 |
7.0 |
4.0079 |
9.8 |
4.0033 |
12.6 |
4.0019 |
|||||||||
|
4.4 |
4.0205 |
7.2 |
4.0074 |
10.0 |
4.0031 |
12.8 |
4.0019 |
|||||||||
|
4.6 |
4.0189 |
7.4 |
7.0070 |
10.2 |
4.0030 |
13.0 |
4.0018 |
|||||||||
|
4.8 |
4.0172 |
7.6 |
7.0066 |
10.4 |
4.0029 |
- |
- |
|||||||||
锗材料透过率曲线
Germanium Transmission
|
