Производство оптического стекла

После остывания  куски стекла сортируются по размерам и качеству, затем годные отправляются для дальнейшей обработки. В целях  сокращения времени на механическую обработку оптические детали изготавливаются  не из обычных кусков стекла, полученных после варки, и из специальных  прессованных плиток или заготовок. Во избежание натяжений, вызываемых неравномерным охлаждением массы, полученные таким способом заготовки нагревают до 500 °C и затем подвергаются исключительно медленному охлаждению в электрических печах, так называемому отжигу. Если при этом температура упадет резко, в стекле возникнут натяжения, которые приведут к появлению анизотропии. (Анизотропи́я (от греч. ánisos — неравный и tróроs — направление) — неодинаковость физических (физико-химических) свойств среды (например, электропроводности, теплопроводности и др.) по различным направлениям внутри этой среды. Причиной анизотропности является то, что при упорядоченном расположении атомов, молекул или ионов силы взаимодействия между ними и межатомные расстояния оказываются неодинаковыми по различным направлениям). Также может образоваться вторичная мошка.

После отжига получившуюся заготовку исследуют  с помощью оптичеких приборов контроля качества и составляют карту дефектов, на которой указывают размеры, местоположение и характер пороков стекла. 
 

Обработка оптического неорганического  стекла

Обычно, руководствуясь картой дефектов, заготовку распиливают  алмазными пилами на более мелкие прямоугольные или вырезают из нее  цилиндры с помощью круговых пил. Получающимся заготовкам стараются придать форму, максимально приближенную к форме будущего оптического изделия с небольшим запасом. Также достаточно часто прямоугольные заготовки нагревают до состояния пластической деформации и прессованием получают из них изделия формы, близкой к требуемой. Затем эти заготовки закрепляют в блоки (как правило, из гипса) и шлифуют. Шлифование включает в себя несколько стадий; на каждой из последующей используют все все более мелкие абразивные зерна. После каждой стадии шлифования стекло промывают. После того, как стекло отполировано, его форму контролируют и затем заготовку полируют. Полирование стекла является длительным физико-химическим процессом, который длится до 3-х суток. После полирования получается готовая рабочая поверхность изделия, готовая к использованию. Эту поверхность защищают, извлекают заготовку из блока и вновь собирают блок, но заготовки крепят другой стороной кверху и аналогично шлифуют и полируют другие рабочие поверхности.

Дефекты оптического неорганического  стекла

К оптическому  стеклу предъявляют повышенные требования по однородности и изотропности. Пороки стекла (Пороки стекла - техническое название дефектов стекла, нарушающих его однородность и изотропность. Особое внимание устранению пороков стекла уделяется в производстве оптического стекла; в то время как в производстве гутного и вообще художественного стекла пузырьки, включения и др. неоднородности могут служить для создания специальных оптических эффектов)  возникают в реальных условиях производства (варки) стёкол, вследствие ограниченного времени на установление равновесия в стекломассе, слишком быстрого охлаждения и т.д.

Стекло, предназначенное  для ответственных оптических элементов, требует чистых сырьевых компонентов, специальных приёмов варки и  охлаждения. Так, стекло для заготовок  крупнейших зеркал оптических телескопов охлаждают многие месяцы, для снятия внутренних напряжений. 

Оптические  стёкла из органических материалов

Оптическое  органическое стекло (оргстекло) — твёрдый, хрупкий, чисто аморфный материал, отличающийся формированием при определённых условиях в процессе переохлаждения расплавленного материала полиметилметакрилата (ПММА) (синтетического полимераметилметакрилата). Оптическое оргстекло (ПММА) часто используется как альтернатива силикатному оптическому стеклу т.к. оно:

Устойчиво к  внешним воздействиям (влага, холод  и т. д.);

Более мягкое, чем обычное стекло и чувствителено к царапинам (этот недостаток исправляется нанесением стойких к царапинам покрытий);

Лёгкая механическая обрабатываемость обычным металлорежущим инструментом;

Легко режется  лазером и удобно для гравировки;

Хорошая прозрачность и пропускает ультрафиолетовое и  рентгеновское излучения, отражая  при этом инфракрасные лучи; светопропускание оргстекла несколько меньшее (92—93 % против 99 % у лучших сортов силикатного стекла);

Низкая устойчивость к действию спиртов, ацетона и бензола;

Оргстекло это  оптический материал;

Безосколочный материал ( безопасен и применяется во всех видах транспорта (особенно в самолётостроении);

Легко формуемый при нагревании;

Водостойкий материал;

Нейтрален к лучам света, метео-условиям, действию авиационного бензина и маселам.

Оргстекло бывает дух типов — литьевое и экструзионное. 

Оптические  стёкла из минералоорганических материалов

Контактные  линзы изготавливаются в настоящее  время из элластичных материалов, самостоятельно сохраняющих необходимую кривизну.

Так называемые мягкие линзы состоят из специальных силикон-гидрогелевых органических материалов, которые благодаря сочетанию гидрофильных свойств и высокой кислородопроницаемости могут непрерывно использоваться в течение 30 дней круглосуточно. ^[9]

Материал  линзы, как правило, делается прозрачным или слегка окрашенным (для того, чтобы упавшую линзу, практически  невидимую в воздушной, и особенно в водной среде, легче было найти). Однако есть разновидности линз, у  которых центр окрашен в различные  цвета или сочетания цветов. Это  позволяет менять цвет глаз или делать его совершенно необычного цвета, не встречающегося в природе (и даже наносить рисунок). Контактные линзы  с рисунком, как правило, не имеют  оптической силы и используются в  развлекательных целях.

На линзы  может наноситься маркировка, обозначающая лицевую сторону, и, иногда — её оптические свойства.