Кварцевое стекло является основным материалом для производства оптического волокна, поскольку оно обладает хорошими показателями пропускания ультрафиолетового излучения и очень низким поглощением видимого и ближнего инфракрасного света. К тому же коэффициент теплового расширения кварцевого стекла крайне мал. Его химическая стабильность хорошая, а пузырьки, полосы, однородность и двулучепреломление сопоставимы с таковыми у обычного оптического стекла. Это лучший оптический материал в суровых условиях.

Классификация по оптическим свойствам:

1. (Дальнее УФ-оптическое кварцевое стекло) JGS1
Это оптическое кварцевое стекло, изготовленное из синтетического камня с SiCl 4 в качестве сырья и расплавленное высокочистым кислородно-водородным пламенем. Таким образом, он содержит большое количество гидроксила (около 2000 частей на миллион) и обладает отличными характеристиками пропускания ультрафиолета. Особенно в области коротковолнового УФ-излучения его пропускная способность намного лучше, чем у всех других видов стекла. Скорость УФ-излучения при 185 нм может достигать 90% и более. Синтетическое кварцевое стекло имеет очень сильный пик поглощения при 2730 нм и не имеет структуры частиц. Это отличный оптический материал в диапазоне 185-2500 нм.

2. (УФ-оптическое кварцевое стекло) JGS2
Это кварцевое стекло, полученное путем газопереработки с использованием кристалла в качестве сырья, содержащего десятки примесей металла PPM. Имеются пики поглощения (содержание гидроксила 100-200 ppm) при 2730 нм со структурой полос и частиц. Это хороший материал в диапазоне волн 220-2500 нм.

3. (Инфракрасное оптическое кварцевое стекло) JGS3
Это разновидность кварцевого стекла, получаемого в вакуумной печи (то есть методом электросварки) с кристаллическим или высокочистым кварцевым песком в качестве сырья, содержащего десятки примесей металла PPM. Но он имеет небольшие пузырьки, структуру частиц и полос, почти не содержит ОН и обладает высоким пропусканием инфракрасного излучения. Его коэффициент пропускания составляет более 85%. Диапазон применения оптических материалов - 260-3500 нм.

 

Существует также разновидность оптического кварцевого стекла с волновым диапазоном в мире. Диапазон применения составляет 180-4000 нм, и его получают методом плазменного химического фазового осаждения (без воды и H2). Сырьем является SiCl4 с высокой чистотой. Добавление небольшого количества TiO2 может отфильтровать ультрафиолетовое излучение при 220 нм, которое называется беззоновым кварцевым стеклом. Потому что ультрафиолетовое излучение ниже 220 нм может преобразовать кислород воздуха в озон. Если в кварцевое стекло добавить небольшое количество титана, европия и других элементов, короткую волну ниже 340 нм можно отфильтровать. Использование его для создания электрического источника света оказывает лечебное воздействие на кожу человека. Этот вид стекла может быть полностью без пузырьков. Он имеет отличное пропускание ультрафиолета, особенно в коротковолновой ультрафиолетовой области, что намного лучше, чем у всех других очков. Коэффициент пропускания при 185 нм составляет 85%. Это отличный оптический материал в диапазоне 185-2500 нм. Поскольку этот вид стекла содержит группу ОН, его пропускание инфракрасного излучения является низким, особенно при большом пике поглощения около 2700 нм.

По сравнению с обычным силикатным стеклом прозрачное кварцевое стекло обладает превосходными характеристиками пропускания на всей длине волны. В инфракрасной области спектральный коэффициент пропускания больше, чем у обычного стекла, а в видимой области коэффициент пропускания кварцевого стекла также выше. В ультрафиолетовой области, особенно в коротковолновой ультрафиолетовой области, спектральный коэффициент пропускания намного лучше, чем у других видов стекла. На коэффициент пропускания спектра влияют три фактора: отражение, рассеяние и поглощение. Отражение кварцевого стекла обычно составляет 8%, ультрафиолетовая область больше, а инфракрасная область меньше. Следовательно, коэффициент пропускания кварцевого стекла обычно составляет не более 92%. Рассеяние кварцевого стекла мало и его можно игнорировать. Спектральное поглощение тесно связано с содержанием примесей в кварцевом стекле и процессом производства. Пропускание в полосе ниже 200 нм представляет количество содержания примесей металла. Поглощение в 240 нм представляет количество бескислородной структуры. Поглощение в видимой полосе обусловлено присутствием ионов переходных металлов, а поглощение в 2730 нм является пиком поглощения гидроксила, который можно использовать для расчета значения гидроксила.