CO2激光波长为10.6u m,这个波长附近专用的光学材料有锗,有硒化锌二种,锗材料显黑色材质,不能透可见光,其纯度高的透CO2激光的效果很好,但是这种材料的纯度很难控制到理想的状态. 硒化锌材料是材料是一种黄色透明的多晶材料, 它能够透红光等可见光,其的纯度很好提成,故目前的CO2激光切割机和打标机大多数都是利用硒化锌材料来做光学镜片的.本文主要讲的是这种硒化锌材料的特性.
硒化锌是一种多晶材料,其结晶细微颗粒占有的空间约为70μm, 材料的主要透光波长范围0.5-15μm。这一种材料都是由CVD(化学气相沉积)方法,如高真空镀膜合成的,其生产合成过程工艺过程中,绝少的杂质吸收,材料的合成损失率也损低。由于合成的硒化锌对10.6μm波长光的吸收很小,(最大可能是2%以内,工艺好的能做到1%以内), 因此硒化锌成为制作底同,中,高不同功率范围内CO2激光器系统中光学器件的首选材料。这种材料的硬相比与ZnS来说,只是其的的2/3左右, 所以材质较软,做成光学镜片刨光后,易产生划痕, 而且材料的密度很高约为普通玻璃的2倍,所以折射率大,故我们需要在其表面镀制高硬度减反射膜来加以保护其表面,并获得更高的CO2激光透过率。此外在0.5-15μm波段内, 也是不同光学系统比如热成像,黑暗成像,天文观察等,中所普遍选用的材料.
另外,硒化锌结晶材料对高功率能量有很高的热冲击承受能力, 只是这一特点,就使它成为超高功率CO2激光器系统中的,被首选为最佳光学材料。硒化锌材料用来制作反射镜(不同反射率的反射镜)，，扩束镜，场镜，中红外镜片，远红外激光器上各种平平,平凸,凸凹,平凹,月牙等形状的切割透镜,并也.广泛应用于激光打标,医学及其美容，天文学和红外夜视等领域中。
硒化锌材料物理特性如下:
折射率不均匀性,对于632.8nm < 6X10-6
热传导率(对于所有波长激光) 0.18W/cm/°C
线性膨胀系数 在 20°C左右 7.57x10-6/°C
体吸收系数,对10.6 μm 0.0005/cm
Rupture Modulus 5.7X108 dyne/cm2
Young’s Modulus 6.85X1011 dyne/cm2
Knoop Hardness 110-130Kg/mm2
Density 5.27g/cm3
比热容 0.356J/g/°C
泊松比 0.28
折射率温度变化率,对于10.6μm 61x10-6/°C
线性膨胀系数 在 20°C时 7.57x10-6/°C