क्वार्ट्ज ग्लास ऑप्टिकल फाइबर के उत्पादन के लिए मूल सामग्री है क्योंकि इसमें यूवी संचरण प्रदर्शन अच्छा है और दृश्य प्रकाश और निकट-अवरक्त प्रकाश का अवशोषण बहुत कम है। इसके अलावा क्वार्ट्ज ग्लास का थर्मल विस्तार गुणांक बेहद छोटा है। इसकी रासायनिक स्थिरता अच्छी है, और बुलबुले, धारियां, एकरूपता और द्विअर्थीता सामान्य ऑप्टिकल ग्लास की तुलना में हैं। यह कठोर वातावरण में सर्वोत्तम ऑप्टिकल सामग्री है।
ऑप्टिकल गुणों द्वारा वर्गीकरण:
1. (सुदूर यूवी ऑप्टिकल क्वार्ट्ज ग्लास) JGS1
यह एक ऑप्टिकल क्वार्ट्ज ग्लास है जो कच्चे माल के रूप में SiCl 4 के साथ सिंथेटिक पत्थर से बना है और उच्च शुद्धता वाले ऑक्सीहाइड्रोजन लौ द्वारा पिघलाया गया है। इसलिए इसमें बड़ी मात्रा में हाइड्रॉक्सिल (लगभग 2000 पीपीएम) होता है और इसमें उत्कृष्ट यूवी ट्रांसमिशन प्रदर्शन होता है। विशेष रूप से लघु तरंग यूवी क्षेत्र में, इसका संचरण प्रदर्शन अन्य सभी प्रकार के ग्लास की तुलना में कहीं बेहतर है। 185 एनएम पर यूवी संचरण दर 90% या उससे अधिक तक पहुंच सकती है। सिंथेटिक क्वार्ट्ज ग्लास 2730 एनएम पर बहुत मजबूत अवशोषण शिखर प्राप्त करता है और इसमें कोई कण संरचना नहीं होती है। यह 185-2500nm की रेंज में एक उत्कृष्ट ऑप्टिकल सामग्री है।
2. (यूवी ऑप्टिकल क्वार्ट्ज ग्लास) JGS2
यह कच्चे माल के रूप में क्रिस्टल के साथ गैस शोधन द्वारा निर्मित क्वार्ट्ज ग्लास है, जिसमें दर्जनों पीपीएम धातु की अशुद्धियाँ होती हैं। 100एनएम पर धारी और कण संरचना के साथ अवशोषण शिखर (हाइड्रॉक्सिल सामग्री 200-2730पीपीएम) हैं। यह 220-2500 एनएम की तरंग बैंड रेंज में एक अच्छी सामग्री है।
3. (इन्फ्रारेड ऑप्टिकल क्वार्ट्ज ग्लास) JGS3
यह एक प्रकार का क्वार्ट्ज ग्लास है जो कच्चे माल के रूप में क्रिस्टल या उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज रेत के साथ वैक्यूम प्रेशर भट्टी (यानी इलेक्ट्रोफ्यूजन विधि) द्वारा निर्मित होता है जिसमें दर्जनों पीपीएम धातु की अशुद्धियाँ होती हैं। लेकिन इसमें छोटे बुलबुले, कण संरचना और किनारे हैं, लगभग कोई OH नहीं है, और इसमें उच्च अवरक्त संप्रेषण है। इसका संप्रेषण 85% से अधिक है। इसकी अनुप्रयोग सीमा 260-3500 एनएम ऑप्टिकल सामग्री है।
दुनिया में एक तरह का ऑल वेव बैंड ऑप्टिकल क्वार्ट्ज ग्लास भी मौजूद है। एप्लिकेशन बैंड 180-4000nm है, और यह प्लाज्मा रासायनिक चरण जमाव (पानी और H2 के बिना) द्वारा निर्मित होता है। कच्चा माल उच्च शुद्धता में SiCl4 है। TiO2 की थोड़ी मात्रा जोड़ने से 220nm पर पराबैंगनी को फ़िल्टर किया जा सकता है, जिसे ओजोन मुक्त क्वार्ट्ज ग्लास कहा जाता है। क्योंकि 220 एनएम से कम पराबैंगनी प्रकाश हवा में ऑक्सीजन को ओजोन में बदल सकता है। यदि क्वार्ट्ज ग्लास में थोड़ी मात्रा में टाइटेनियम, यूरोपियम और अन्य तत्व मिलाए जाएं, तो 340nm से नीचे की छोटी तरंग को फ़िल्टर किया जा सकता है। विद्युत प्रकाश स्रोत बनाने के लिए इसका उपयोग करने से मानव त्वचा पर स्वास्थ्य देखभाल प्रभाव पड़ता है। इस प्रकार का ग्लास पूरी तरह से बुलबुला मुक्त हो सकता है। इसमें उत्कृष्ट पराबैंगनी संप्रेषण है, विशेष रूप से लघु तरंग पराबैंगनी क्षेत्र में, जो अन्य सभी ग्लासों की तुलना में कहीं बेहतर है। 185 एनएम पर संप्रेषण 85% है। यह प्रकाश के 185-2500nm तरंग बैंड में एक उत्कृष्ट ऑप्टिकल सामग्री है। क्योंकि इस प्रकार के ग्लास में OH समूह होता है, इसका अवरक्त संप्रेषण खराब होता है, विशेष रूप से 2700nm के पास एक बड़ा अवशोषण शिखर होता है।
साधारण सिलिकेट ग्लास की तुलना में, पारदर्शी क्वार्ट्ज ग्लास में संपूर्ण तरंग दैर्ध्य में उत्कृष्ट संचरण प्रदर्शन होता है। अवरक्त क्षेत्र में, वर्णक्रमीय संप्रेषण साधारण कांच की तुलना में बड़ा होता है, और दृश्य क्षेत्र में, क्वार्ट्ज ग्लास का संप्रेषण भी अधिक होता है। पराबैंगनी क्षेत्र में, विशेष रूप से लघु तरंग पराबैंगनी क्षेत्र में, वर्णक्रमीय संप्रेषण अन्य प्रकार के कांच की तुलना में बहुत बेहतर है। वर्णक्रमीय संप्रेषण तीन कारकों से प्रभावित होता है: प्रतिबिंब, प्रकीर्णन और अवशोषण। क्वार्ट्ज ग्लास का प्रतिबिंब आम तौर पर 8% होता है, पराबैंगनी क्षेत्र बड़ा होता है, और अवरक्त क्षेत्र छोटा होता है। इसलिए, क्वार्ट्ज ग्लास का संप्रेषण आम तौर पर 92% से अधिक नहीं होता है। क्वार्ट्ज ग्लास का बिखराव छोटा है और इसे नजरअंदाज किया जा सकता है। वर्णक्रमीय अवशोषण क्वार्ट्ज ग्लास की अशुद्धता सामग्री और उत्पादन प्रक्रिया से निकटता से संबंधित है। 200 एनएम से कम बैंड में संप्रेषणीयता धातु अशुद्धता सामग्री की मात्रा का प्रतिनिधित्व करती है। 240 एनएम में अवशोषण एनोक्सिक संरचना की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है। दृश्यमान बैंड में अवशोषण संक्रमण धातु आयनों की उपस्थिति के कारण होता है, और 2730 एनएम में अवशोषण हाइड्रॉक्सिल का अवशोषण शिखर है, जिसका उपयोग हाइड्रॉक्सिल मूल्य की गणना के लिए किया जा सकता है।
