紅外材料技術與微電子技術的結合（hé），極大地推動了紅外成（chéng）像（xiàng）與紅外製導技（jì）術的發展。紅外技術應用與發展，又（yòu）促（cù）進了紅外材（cái）料技術的發展及（jí）進（jìn）步。對紅外材料的耐高溫、高強度（dù）、大尺寸、化學及物理（lǐ）穩定性等提出了一係列更高要求。

紅外光學材（cái）料是指在紅外成像與製（zhì）導技術中用於製造透鏡、棱鏡（jìng）、窗口、濾光片、整流罩等的一類材料。這些材料具備滿足需（xū）要的（de）物理及（jí）化學性質，即主要指標為: 良好的紅外透明性與較寬的透射波段。一般來說，紅外（wài）光（guāng）學（xué）材（cái）料的透過波段和透過率與材料內部結構，特（tè）別是能級結構及（jí）化學鍵有密切關係。例如，對於晶體材料，其短波吸收限,主要取決於禁（jìn）帶寬度，而長波限取決於聲子吸收即晶格振動吸收。而晶格（gé）振動的頻率T與吸收長波限相關，即（jí）振動頻率T越（yuè）低（dī），長波（bō）限值越長。對於金剛石結構的晶體材料，在紅（hóng）外波段內沒有較強的一次晶（jīng）格振動諧波，麵高次諧波吸收較弱，因而金剛石結（jié）構晶（jīng）體有較（jiào）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 ( 氣孔等) ，從理論上講，大多數單（dān）晶（jīng）材料與（yǔ）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、PVD、CVD 製備技術（shù）得到了長足發（fā）展。由於多晶性能與單晶（jīng）一致（zhì），不存在解理麵（miàn），其機械強度、抗熱衝擊、經濟性等優於單晶（jīng），可以做到很大尺寸等，在一些（xiē）領域已取代（dài）了單晶材料。

對於玻璃及塑料，其透射波段及透（tòu）過率與原子及分子結（jié）構有關，但由於其結（jié）構的長程無序（xù），它（tā）的短波及長波吸收限與禁（jìn）帶寬度（dù）及聲子吸收的對應（yīng）關係較為模糊。玻璃與塑料的應用與研（yán）究是近年來活躍的領域。

紅外材料今天已（yǐ）發展成了一個龐大的家族，其技（jì）術複雜、多樣，令人目不暇（xiá）接。本文僅對幾種重要的（de）紅外材料近年來應用及發展情況作一介紹。

2   晶體材料（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學材料。晶體材料包括離子晶（jīng）體與半導體（tǐ）晶體，離子晶體包括堿（jiǎn）鹵（lǔ）化合物晶體，堿土) ) ) 鹵族化合物晶體及氧化物及某些無機（jī）鹽晶體。半（bàn）導（dǎo）體（tǐ）晶體包括Ô族（zú）單元素晶體、ó~Õ族化合物和ò~ Ö 族化合物晶體等。離子型晶體（tǐ）通常具有（yǒu）較高的透過（guò）率（lǜ），同時有較低的折射率，因而反射損失小，一般不需鍍增透膜，同（tóng）時離（lí）子（zǐ）型（xíng）晶體光學性能受溫度影響也小於非（fēi）離子型晶體。半導體晶體屬於共（gòng）價晶體或某種（zhǒng）離子耦合的共價鍵晶體。晶體的特（tè）點是其物理和化學特性及使用特性的多樣性。晶體的折射率及色散度變化範（fàn）圍比其（qí）它類型材料豐富得多。可（kě）以滿足不同應用的需要，有一些晶體還具（jù）備光電、磁光、聲光（guāng）等效應，可以用作探測（cè）器材料。關於探（tàn）測器材料，由於（yú）篇幅，本文不作介紹。

硫化鋅材料

硫化鋅是（shì）一種無（wú）機化合物，化學式為（wéi）ZnS，為白色或微黃（huáng）色粉末，見光色變深（shēn）。在幹燥空（kōng）氣中穩定，久（jiǔ）置濕空氣中或含有水分時，漸氧（yǎng）化為硫酸鋅。硫化鋅材料的研究從1868年法國化學家Sidot發現至今已有150多年的曆史。

-硫化鋅晶（jīng）體-

-硫化鋅晶胞-

硫化鋅紅外光學材料

目前（qián），光學材料的種類多達幾十種：無色光學（xué）玻璃和有色（sè）光學玻璃（lí），紅外光學材料，光學晶體，光學石英玻璃，人造光（guāng）學石英（yīng）晶體，微晶玻璃，光學（xué）塑料（liào），光學纖維，航空有（yǒu）機玻璃，乳白漫射玻璃以及有關（guān）液體（tǐ）材料等。

其中紅外材料是其中最常見的一種。紅外光學材料（liào）主要有硫化鋅、金剛石、單晶鍺、矽、砷化镓、氟（fú）化鎂（měi）和藍寶石等，硫化鋅是其（qí）中最常見的紅外光學材料之（zhī）一。

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

和硒（xī）化鋅ZnSe一樣，硫化鋅也是一種折射率均勻性和一（yī）致性好的材料（liào）。在8000nm-12000nm波段具有很好的圖像傳輸性能，該材料在中紅外波段也有較高的透過率，但隨著波長（zhǎng）變短，吸收和散射增強。

與硒化鋅相比，硫化鋅（xīn）的（de）價格低，硬度高（gāo），斷裂強度是硒化鋅的兩（liǎng）倍，抗惡劣環境的能力強，非常適合用於製造導彈整流（liú）罩和軍用飛行器的紅外窗口。

-硫化鋅（xīn）的光學曲線-

鍺是較常見的光學材料，它不僅（jǐn）可以（yǐ）用於長波紅外，也可以用於中波紅外。鍺在光加工、鍍膜和調整過程（chéng）中應仔細處理。由於鍺的用途很廣，與它的優點相比，它的問題都可以（yǐ）解（jiě）決。