紅外材料技（jì）術（shù）與微電子技術的結合，極大地推動（dòng）了紅外（wài）成像（xiàng）與紅外製（zhì）導技術的發展。紅外技術應用與發展，又促（cù）進了紅外材料技術的發展及進步。對（duì）紅外材料的耐高（gāo）溫、高強度（dù）、大尺寸、化學及物理穩定性等提出了一係（xì）列更高要求。

紅外（wài）光學材料是指在紅外成像與製導技術中用於製造透鏡、棱鏡（jìng）、窗口、濾光片、整流（liú）罩等的一類材料（liào）。這（zhè）些（xiē）材料具備滿足需要的（de）物理（lǐ）及化學性質，即主要指標為: 良好的紅外透明性與較寬的透（tòu）射波段。一般來說，紅外光學材料（liào）的透過波（bō）段和透過率與材料內部結構，特別是能級結構及化學鍵有密切關係。例如，對（duì）於晶體（tǐ）材料，其短波吸收限,主要取決（jué）於禁帶寬度，而長波限取（qǔ）決於聲子吸收即晶格振動吸收。而晶格振動的頻率T與吸（xī）收長波限相關，即振動頻（pín）率T越低，長波限值越長。對於金剛石結構的晶體材料，在紅外波段內沒有較（jiào）強的一次晶（jīng）格振動諧波，麵高次諧波吸收（shōu）較弱，因而金剛石結構晶體有較好的透過率及較寬的頻段特性。

對於晶體材料，若不（bú）考慮雜質與缺陷 ( 氣（qì）孔等) ，從（cóng）理論上講，大多數單晶材料與多晶材料紅外透明性能幾乎一致。因而多晶製備技術，特別是多晶熱壓（yā）、PVD、CVD 製（zhì）備技術得到了長足發展。由（yóu）於多晶性能與單晶一致，不存在解理麵，其機械強度、抗熱衝擊、經濟性等優於單晶，可以做到很大尺寸等，在一些（xiē）領域已取代了單晶材料。

對於玻璃及塑（sù）料，其透射波段及透過率與原子及（jí）分子結構（gòu）有關，但由（yóu）於其結構的長程無序，它的短波及長波吸收限與禁帶寬度及（jí）聲子吸收的對應關係較為模糊。玻璃（lí）與塑料的（de）應用與研究是近年來活躍的領域（yù）。

紅外材料今天已發展成了一個龐大的家族，其技術複雜、多樣，令人目不暇接。本文僅對幾種重要的紅外材料近年來應（yīng）用及（jí）發展情況（kuàng）作一介（jiè）紹。

2   晶體材（cái）料（liào）

晶體材料是人們最早使用的一類紅外光學材料，也是目前主要使用的光（guāng）學材料。晶體材料包括（kuò）離子晶體與半（bàn）導體晶體，離子晶體包括堿鹵化（huà）合物晶體，堿土) ) ) 鹵族化合（hé）物晶體（tǐ）及（jí）氧化物及某些無（wú）機鹽晶體。半（bàn）導體晶體包括Ô族（zú）單元素（sù）晶體、ó~Õ族化合物和ò~ Ö 族化合物晶體（tǐ）等。離子型晶體通（tōng）常具有較高的透過率，同時有較低的（de）折（shé）射率，因而反射損失（shī）小，一般不需鍍增透（tòu）膜，同時離子型晶體光學性能受溫度影響也小於非離子型晶體。半導體晶體屬於共價晶體或某種（zhǒng）離子耦（ǒu）合的共價鍵晶體。晶體的特點是其物理和（hé）化學（xué）特性及（jí）使用特性的多樣性。晶體的折射率及色散度變化範圍比其它類型材料豐富得多。可以滿（mǎn）足不同應用的需要，有一（yī）些晶體還具備光電、磁（cí）光、聲光等效（xiào）應，可以用作探測器材料。關於探測（cè）器材料（liào），由於篇幅，本文不作介紹。

硫（liú）化鋅材料

硫化鋅是一（yī）種無機化合物，化學（xué）式為ZnS，為白色或微黃色（sè）粉末，見光（guāng）色變深（shēn）。在幹燥空氣中穩定，久置濕空氣中或含有（yǒu）水分（fèn）時，漸氧化為硫（liú）酸鋅。硫化鋅（xīn）材料的研究（jiū）從1868年法國化學家Sidot發現至今已有150多年的曆史。

-硫化鋅晶體（tǐ）-

-硫化（huà）鋅晶胞-

硫化鋅紅外光學（xué）材料

目前，光（guāng）學材料的種類多達幾（jǐ）十種：無色光學玻璃和有（yǒu）色（sè）光學玻璃，紅外光學材料，光（guāng）學晶體，光學石英玻璃，人造光學石英晶體，微晶玻璃，光學塑料，光學纖維，航空有機玻璃，乳白漫射（shè）玻璃以及（jí）有關液體材料等。

其（qí）中紅（hóng）外材（cái）料是其中最常（cháng）見的（de）一種。紅外光（guāng）學材料主要有硫化鋅、金剛石、單晶鍺、矽、砷化镓（jiā）、氟（fú）化鎂和藍寶石（shí）等，硫化（huà）鋅是其中最常（cháng）見的紅外光學（xué）材料之一（yī）。

在（zài）光學行業中，硫（liú）化鋅是一種光學化學（xué）惰性材料，具有純（chún）度高，不溶於水，密度適中，易於加工等特點。廣泛應用於紅外窗口（kǒu），整（zhěng）流罩和紅外光學元件的製（zhì）作。

和硒化鋅ZnSe一樣，硫化鋅也是一（yī）種折（shé）射率均勻性和（hé）一致性（xìng）好的材料。在8000nm-12000nm波段具有很好的圖像傳輸性能，該材（cái）料在中紅外（wài）波段也有較（jiào）高的透過率（lǜ），但隨著波長變短，吸（xī）收和散射增強。

與硒化鋅相比，硫化鋅的價格低，硬度（dù）高，斷裂強度是硒化鋅的兩（liǎng）倍（bèi），抗（kàng）惡劣環境的能力強，非常適合用於製造導彈整流（liú）罩（zhào）和軍（jun1）用飛行（háng）器的紅外窗口。

-硫（liú）化鋅的光學曲線-

鍺是（shì）較常見的光學材料，它（tā）不僅可以用於長波（bō）紅外，也可以（yǐ）用於中波紅外。鍺在光加工、鍍膜和調整過程中應仔細處理（lǐ）。由於鍺的用途（tú）很廣，與它的優點相（xiàng）比，它的問題都可以（yǐ）解決。