硒化鋅（ZnSe）透鏡的等級分類與應用指南

我們都知道，硒化鋅具有0.6-16μm優(yōu)秀的透光度，硒化鋅透鏡經(jīng)常作為生物醫(yī)學和軍事應用的準直器發(fā)揮著巨大的作用；同時，硒化鋅（ZnSe）還是一種重要的紅外光學材料，廣泛應用于CO?激光系統(tǒng)、紅外熱成像和光譜分析等領域。不同應用場景對ZnSe透鏡的材料純度、光學性能和缺陷控制有不同要求，因此ZnSe透鏡通常根據(jù)其等級進行分類。

（激埃特原創(chuàng)圖）

1. 硒化鋅透鏡的等級分類

(1) 普通級（Commercial Grade）

常規(guī)的硒化鋅透鏡材料純度較低，可能存在少量雜質（如未反應的Zn或Se單質），在可見光波段可能呈現(xiàn)輕微霧狀或淺黃色，表面粗糙度較高（Ra ≤ 50?），可能存在微小氣泡或夾雜物，多應用于低功率CO?激光器（<500W）、 工業(yè)紅外測溫窗口、普通紅外光學系統(tǒng)。  

(2) 光學級（Optical Grade）

光學級硒化鋅高純度（≥99.995%），透光性優(yōu)異，尤其在8~12μm紅外波段， 缺陷較少（氣泡/夾雜物尺寸≤0.1mm，數(shù)量稀少），表面拋光精度高（Ra ≤ 20?），多用于中高功率激光系統(tǒng)（CO?激光切割/雕刻機）、紅外熱成像鏡頭、傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）。  

（激埃特原創(chuàng)圖）

(3) 精密級（Precision Grade）

精密級硒化鋅具有超低吸收/散射損失（吸收系數(shù)<0.0005 cm?1 @10.6μm），幾乎無可見缺陷（符合MIL-O-13830或ISO 10110標準），表面面型精度達λ/4~λ/10（@633nm），廣泛用于高功率激光系統(tǒng)（醫(yī)療激光、國防激光器）、航天級紅外光學、精密光電傳感器。  

2. 鍍膜類型及其影響

ZnSe透鏡的鍍膜類型直接影響其光學性能和耐用性，常見的鍍膜包括：  

增透膜（AR Coating）：針對特定波長（如10.6μm CO?激光或3~5μm中波紅外）優(yōu)化，減少反射損失。  

硬質保護膜（Durable Coating）：提高表面硬度，防止劃傷，適用于工業(yè)或戶外環(huán)境。  

無鍍膜（Uncoated）：用戶可自行定制鍍膜，但需注意ZnSe易潮解，需干燥儲存。  

（激埃特原創(chuàng)圖）

3. 特殊用途等級

某些應用場景對ZnSe透鏡有更嚴格的要求，因此衍生出以下特殊等級：  

激光損傷閾值（LIDT）認證級：通過ISO 21254等標準測試，標注激光損傷閾值（如5 J/cm2 @10.6μm, 100ns脈沖），適用于超高功率激光器（千瓦級工業(yè)激光）。  

低應力雙折射級：應力雙折射<5 nm/cm，適用于偏振敏感系統(tǒng)（如干涉儀）。  

4. 選型建議  

在選擇ZnSe透鏡時，需綜合考慮以下因素：  

激光功率：低功率（<200W）：普通級即可。  

  高功率（>1kW）：需選擇精密級+高LIDT鍍膜。  

工作波段：  

  遠紅外（8~12μm）：優(yōu)先光學級或更高。  

  可見光/近紅外：ZnSe不常用（可考慮ZnS或Ge替代）。  

環(huán)境適應性：  

潮濕或多塵環(huán)境：建議硬質鍍膜+密封保護。  

（激埃特原創(chuàng)圖）

5. 使用與維護注意事項

避免機械沖擊：ZnSe硬度較低（莫氏2.5~3），易劃傷，需小心取放。  

防潮儲存：長期暴露在濕氣中會導致表面霧化，建議存放在干燥環(huán)境中。  

清潔方法：使用無水乙醇或丙酮輕柔擦拭，禁用硬物刮擦。  

硒化鋅（ZnSe）透鏡的等級直接影響其光學性能和適用場景。普通級適用于低端工業(yè)應用，光學級適用于大多數(shù)激光和紅外系統(tǒng)，而精密級則用于高精度或高功率激光設備。選擇合適的鍍膜和等級可顯著提升系統(tǒng)性能，延長透鏡壽命。用戶應根據(jù)具體需求（如激光功率、工作環(huán)境等）選擇最合適的ZnSe透鏡。