硒化锌透镜由硅、锗、硒化锌为基材的透镜镀上增透膜工作波段的透过率达到95%以上，镀上金刚膜，加强表面的硬度，加强镜片恶劣环境下的寿命和非常好的激光抗损伤搁值，能抗4000W以上的激光。
描述
硒化锌（ZnSe）是一种化学惰性材料，具有纯度高，环境适应能力强，易于加工等特点。它的光 传输损耗小，具有很好的透光性能。它的吸收系数低，对热冲击具有高度的抵抗性，是高功率CO2激光光 学元件的材料。由于该红外材料的折射率均匀和一致性很好，因此也是前视红外（FLIR）热成像系统中 保护窗口和光学元件的理想材料。同时，该材料还广泛用于医学和工业热辐射测量仪和红外光谱仪中的窗口 和透镜。硒化锌是一种较易刮花的软性材料，不适合在恶劣环境中使用（努氏硬度仅为120）。
硒化锌核心光学特性
光谱透射范围：从“黄宝石”到“红外窗口”这是硒化锌最引以为傲的特性。其透射范围从0.55微米一直延伸到18微米。
短波限（0.55μm）：由“本征吸收”决定。光子能量大于能隙Eg，将电子从价带激发到导带，导致材料强烈吸收。这也使得硒化锌在可见光下呈现半透明的淡黄色。
长波限（18-20μm）：由“声子吸收”决定。远红外光子的能量与晶格振动（声子）能量共振，引发强烈吸收。
高透射平台：在上述两个边界之间，是硒化锌的“黄金波段”，尤其是3-5μm和8-12μm这两个重要的大气窗口，以及最关键的CO₂激光波长10.6μm。
硒化锌的折射率随温度变化非常小（dn/dT ≈ 60 × 10⁻⁶ /K）。在红外光学系统中，可以方便地引入一束同轴的可见光（如红色激光）作为指示光，通过硒化锌镜片，操作者可以直接观察和调整光路，极大简化了系统的安装、调试和维护流程。
折射率 (n)：在10.6μm波长处，n ≈ 2.402。这是一个适中的值，意味着透镜的曲率半径不需要像锗透镜（n=4）那样极端即可达到相同焦距，有利于像差校正。
消光系数 (k)：这是衡量材料本征吸收的关键参数。k值越小，吸收越低。在10.6μm处，高质量CVD ZnSe的k值可小于 10⁻⁵，这是它能够承受极高激光功率的根本原因。作为对比，许多其他材料的k值要高出一个数量级甚至更多
制造工艺：从气体到镜片
CVD合成：在高温反应室中，锌蒸气（通常来自Zn）和硒化氢（H₂Se）气体发生反应，在衬底上沉积出多晶ZnSe的固体坯料。此过程缓慢，但能生产出超大尺寸、高纯度、各向同性的优质材料。
切割与粗磨：将坯料切割成接近最终形状的毛坯。
精磨与抛光：使用钻石磨料进行精磨，然后进行精细抛光，以达到所需的光学面型和表面光洁度。由于ZnSe较软，抛光工艺要求极高。
镀膜：这是至关重要的一步。未镀膜的ZnSe每个表面约有17%的反射损失（因n=2.4），总透射率仅约70%。
增透膜 (AR Coating)：根据应用波长定制。例如，V型增透膜（在10.6μm和可见指示光633nm处同时增透）非常常见。镀膜后，工作波长的透射率可提升至99.5%以上。
高反膜 (HR Coating)：用于制造ZnSe激光反射镜。
检测：使用干涉仪检测面型精度，用分光光度计测量光谱透射/反射曲线，用激光功率计测试激光损伤阈值。
可应用领域
工业激光加工：是高功率CO₂激光器（10.6μm）系统的核心光学元件，广泛应用于金属切割、焊接、打标、钻孔等设备的激光加工头内。
热成像与红外系统：作为热像仪、前视红外系统（FLIR）中的透镜和窗口，用于安防监控、消防、工业检测和军事领域。
傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）：是FTIR中迈克尔逊干涉仪分束器的最佳材料，因其在整个中红外波段具有均匀的折射率和极低的吸收。
医疗与科研设备：用于红外分析仪、气体传感器以及科研用激光器的光学组件。
使用与维护的黄金法则
由于其质地较软，正确的维护是保证其性能和寿命的关键：
拿取：始终佩戴干净的手套，仅接触镜片的磨砂边缘。
清洁：首选：使用干燥、洁净的压缩空气或氮气吹掉表面灰尘。
次选：如需液体清洁，请用试剂级丙酮或无水乙醇浸润无绒布（如擦镜纸），轻轻拖曳擦拭。避免打圈或用力按压。
安装：在镜座中避免过大的机械应力，确保压圈受力均匀。
存储：存放于干燥、洁净的环境中，最好置于带有柔软内衬的专用镜盒内。
分项对决：应用场景的深度解析
硒化锌VS锗 (Germanium)
关键区别：热稳定性 (dn/dT)和可见光透过性。
选 ZnSe：当你的系统涉及高功率CO₂激光器（>500W） 或工作环境温度变化剧烈时。ZnSe的低dn/dT保证了焦点稳定，极高的损伤阈值保证了安全。
选 Ge：当你的应用是消费级或工业级热成像（如安防摄像头、体温筛查），且成本是首要考虑因素时。锗透镜需要与温控装置集成来抵消其热漂移，但在大规模生产下仍比ZnSe经济。
一句话总结：ZnSe为性能和功率买单，Ge为成本和量产妥协。
硒化锌 vs硫化锌 (Zinc Sulfide)
关键区别：硬度/耐磨损性和红外吸收/激光阈值。
选型场景：
选 ZnSe：当透射率最大化和激光功率承受能力是绝对优先时，例如在最高功率的激光切割焊接系统中。
选 ZnS：当光学元件需要暴露在恶劣环境中，如导弹导引头窗口、高速飞行器窗口或需要频繁擦拭的场合。ZnS的硬度可以承受风沙、雨水的侵蚀。多光谱ZnS（Cleartran®）在可见光区色散更小，颜色更真。
一句话总结：ZnSe追求极限光学性能，ZnS追求环境耐久性。
硒化锌vs.硅 (Silicon)
关键区别：透射范围和 成本。
选型场景：
选 ZnSe：当工作波长在8-12μm，特别是10.6μm时。硅在>8μm后吸收急剧增加，完全不能用于CO₂激光。
选 Si：当工作波段在3-5μm（如某些化学传感器、中波红外激光），且追求低成本、高硬度和良好导热性时。硅是此波段的常用经济选择。
一句话总结：波长决定选择。>8μm选ZnSe，3-5μm可考虑Si以节省成本。
硒化锌vs硫系玻璃 (如AMTIR-1)
关键区别：成本和性能均衡性。
选型场景：
选 ZnSe：当需要最佳的红外透射率和激光耐受性时。
选 AMTIR-1：当需要一种比Ge热性能更好、比ZnSe成本更低的折中方案，用于一些中低性能的热成像或红外系统时。
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