玻璃的选择是光学设计过程中的一个基本部分。这一点在中国尤其如此红外与热光学材料. 在这篇文章中，我们将讨论氟化钙（CaF2），一种用途广泛的有趣玻璃。
在开始之前，让我们看看CaF2的传输窗口（图1）。正如我们所看到的，它有一个极好的传输窗口，从200纳米到7微米，几乎90%的传输。这个透射窗口的有趣之处在于它非常一致，这是光学玻璃的一个不寻常的特性。
图1.氟化钙传输窗口。来自EdmundOptics的图像
如果我们观察其折射率的变化，我们将看到从200nm处的1.475变化到9um处的几乎1.3。折射率变化不是线性的（图2），该特性通常用于增强CaF2玻璃坯料，使其能够在特定窗口（UV、VIS或IR）中更有效地工作。
图2。氟化钙折射率。refractiveindex.info中的图像
然而，使用CaF2并不容易。CaF2通常通过真空生长，直径可达250 mm，这往往会产生昂贵的坯料。例如，一个焦距为100毫米、直径为2英寸的简单平凸CaF2透镜的价格约为350美元，而同样的BK7透镜的价格仅为该价格的三分之一。
如果需要红外应用，可以使用天然提取的萤石生长晶体，但这些空白往往呈现300 nm左右的吸收带，并且在UV区域具有低透射率。CaF2和各种氟化物化合物的组合可以制成合成晶体，用于激光和紫外线和红外的特殊光学
在商业应用中，Cannon在一些高端光学镜头中使用CaF2，如图3所示。一个设计架构选项用于设计复消色差透镜将使用氟冕玻璃（如FK51）与燧石玻璃（如KzFSN-2）相结合
图3。CAF2玻璃在高端长焦镜头中的商业应用。图片来自BHPhoto.com
