紅外材料技術與微電子技術的結合，極大地推動了紅外成像與紅外製導（dǎo）技術的（de）發（fā）展（zhǎn）。紅外技術應用（yòng）與發展，又（yòu）促進了紅外材料技（jì）術的發展及進步。對紅外材料的耐高溫、高強度、大尺寸、化學及物理穩定性等提出了一係列更高要求（qiú）。

紅外光學材料是指在（zài）紅外成像與製導技術中用於製造透鏡、棱鏡、窗口、濾光（guāng）片、整流罩等的一類材料。這些（xiē）材料具備滿（mǎn）足需要（yào）的物理及化學性質，即主要指標為: 良好的紅外透明性與較寬的透射波段。一（yī）般來說，紅外光（guāng）學材料的透過波段和（hé）透過率與材（cái）料內部結構，特別是能級（jí）結（jié）構及化學鍵（jiàn）有密切關係。例如，對於晶（jīng）體（tǐ）材料，其（qí）短波吸收限,主要取決於禁帶寬度，而（ér）長波限取決（jué）於聲子吸（xī）收即晶格振動吸收（shōu）。而晶格振動的頻率T與吸收長波限相關，即振動頻率T越低，長波限值越長。對於金剛（gāng）石結構（gòu）的晶體（tǐ）材料，在紅（hóng）外波段內沒（méi）有（yǒu）較強（qiáng）的一次晶格振動（dòng）諧波，麵高次諧波吸收較弱，因而（ér）金（jīn）剛石結構晶體（tǐ）有較好的（de）透過率及較寬的（de）頻段特性。

對於晶體材料，若不考慮雜質與缺陷 ( 氣孔等) ，從理論上講，大（dà）多數單晶（jīng）材料與多晶材料紅外透明性能幾（jǐ）乎一致。因而（ér）多晶製備技術，特別是（shì）多晶熱壓（yā）、PVD、CVD 製（zhì）備技術得到了長足發展。由於多晶性能與單晶一（yī）致，不存（cún）在解理麵，其機械（xiè）強度、抗（kàng）熱（rè）衝擊、經濟性等優於單晶（jīng），可以做（zuò）到很大尺寸等，在一些領域已取代了單晶材料。

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

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（liào）近年來應用及發展（zhǎn）情況（kuàng）作（zuò）一介紹。

2   晶體材料（liào）

晶體材料是人們最早使用的一（yī）類紅外光（guāng）學（xué）材（cái）料，也（yě）是目前主要使用的光學（xué）材料。晶體材料包括離子晶體與半導體晶體，離（lí）子晶體包括堿鹵化合物晶體，堿土) ) ) 鹵族化合物晶體及氧化物及某些無機鹽晶（jīng）體。半導體晶體包括Ô族單元素晶體、ó~Õ族化合物和ò~ Ö 族化合物晶體等。離子型晶體通常（cháng）具有較高（gāo）的（de）透過率，同時有較低的折射率，因而反射損失（shī）小，一般不需鍍增（zēng）透膜，同時（shí）離子型晶體（tǐ）光（guāng）學性能受溫度影（yǐng）響也小於非離子（zǐ）型晶體。半（bàn）導體晶體屬於共價晶（jīng）體或某種離子耦合的共價鍵晶體。晶（jīng）體（tǐ）的特點是其物（wù）理（lǐ）和化學特性及使用特性的多（duō）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（yǐ）滿足不同應用的需要，有一（yī）些晶體（tǐ）還具備光電、磁光、聲光等（děng）效應，可以（yǐ）用（yòng）作探測器材（cái）料。關於探測器材料，由於篇幅（fú），本文（wén）不作介紹。

硫化鋅材料

硫化鋅是一種無機化合物，化學式為ZnS，為白色或微黃色（sè）粉末（mò），見光色變深。在幹燥空氣中穩定，久置濕空氣中或含有水（shuǐ）分時，漸氧化為硫酸鋅。硫化鋅材料的研（yán）究從1868年法國（guó）化學家Sidot發現至今已有150多（duō）年的曆史。

-硫化鋅晶體-

-硫化鋅晶（jīng）胞-

硫化鋅紅外光學材料

目前，光學材料的種類多達幾十種：無色光學玻璃和有色光學玻璃，紅（hóng）外光學材料，光學晶體，光學石（shí）英玻璃，人造光學石英晶體，微晶玻璃，光學塑料，光學（xué）纖維，航空有機玻璃，乳白漫（màn）射玻璃以及有關液體材料等。

其中紅外材料是其中最常見的一種。紅外光（guāng）學材料主要有硫化鋅、金剛（gāng）石（shí）、單晶鍺、矽、砷化镓、氟化鎂和藍寶石等，硫化鋅是其中最常見的紅外光學材料之一。

在光學行業中，硫化鋅是一種光學化學惰性材料，具有（yǒu）純度高，不溶於水，密度適（shì）中（zhōng），易於加工等特點。廣泛應用於紅外窗口，整流罩和紅外光學元件的製作。

和硒化鋅ZnSe一樣，硫化鋅也是一（yī）種折射率均勻性和一致性好的材料（liào）。在8000nm-12000nm波段具有很（hěn）好的圖像傳輸（shū）性能，該材料在中紅外波段也有較高的透過率，但隨著波長變短，吸收和（hé）散射增強。

與硒化鋅相（xiàng）比，硫化鋅的價格低，硬度高，斷（duàn）裂強度是硒化鋅的兩倍，抗惡劣環境的能力強，非（fēi）常適合用於製造導彈整流罩和軍用飛（fēi）行器的紅外窗口。

-硫化鋅的光（guāng）學曲線（xiàn）-

鍺是較常見的光（guāng）學材料，它不僅可以用於長波紅外，也可以用於中波紅外。鍺在光（guāng）加工、鍍膜和調整過程中應仔細處理。由（yóu）於鍺的用途很廣，與（yǔ）它的優點相比，它的（de）問題都可以解決。