红外材料技术与微电子技术的结合，极大地推动了红外成像与红外制导技术的发展。红外技术应用与发展，又促进了红外材料技术的发展及进步。对红外材料的耐高温、高强度、大尺寸、化学及物理稳定性等提出了一系列更高要求。

红外光学材料是指在红外成像与制导技术中用于制造透镜、棱镜、窗口、滤光片、整流罩等的一类材料。这些材料具备满足需要的物理及化学性质，即主要指标为: 良好的红外透明性与较宽的透射波段。一般来说，红外光学材料的透过波段和透过率与材料内部结构，特别是能级结构及化学键有密切关系。例如，对于晶体材料，其短波吸收限,主要取决于禁带宽度，而长波限取决于声子吸收即晶格振动吸收。而晶格振动的频率T与吸收长波限相关，即振动频率T越低，长波限值越长。对于金刚石结构的晶体材料，在红外波段内没有较强的一次晶格振动谐波，面高次谐波吸收较弱，因而金刚石结构晶体有较好的透过率及较宽的频段特性。

对于晶体材料，若不考虑杂质与缺陷 ( 气孔等) ，从理论上讲，大多数单晶材料与多晶材料红外透明性能几乎一致。因而多晶制备技术，特别是多晶热压、PVD、CVD 制备技术得到了长足发展。由于多晶性能与单晶一致，不存在解理面，其机械强度、抗热冲击、经济性等优于单晶，可以做到很大尺寸等，在一些领域已取代了单晶材料。

对于玻璃及塑料，其透射波段及透过率与原子及分子结构有关，但由于其结构的长程无序，它的短波及长波吸收限与禁带宽度及声子吸收的对应关系较为模糊。玻璃与塑料的应用与研究是近年来活跃的领域。

红外材料今天已发展成了一个庞大的家族，其技术复杂、多样，令人目不暇接。本文仅对几种重要的红外材料近年来应用及发展情况作一介绍。

2   晶体材料

晶体材料是人们最早使用的一类红外光学材料，也是目前主要使用的光学材料。晶体材料包括离子晶体与半导体晶体，离子晶体包括碱卤化合物晶体，碱土) ) ) 卤族化合物晶体及氧化物及某些无机盐晶体。半导体晶体包括Ô族单元素晶体、ó~Õ族化合物和ò~ Ö 族化合物晶体等。离子型晶体通常具有较高的透过率，同时有较低的折射率，因而反射损失小，一般不需镀增透膜，同时离子型晶体光学性能受温度影响也小于非离子型晶体。半导体晶体属于共价晶体或某种离子耦合的共价键晶体。晶体的特点是其物理和化学特性及使用特性的多样性。晶体的折射率及色散度变化范围比其它类型材料丰富得多。可以满足不同应用的需要，有一些晶体还具备光电、磁光、声光等效应，可以用作探测器材料。关于探测器材料，由于篇幅，本文不作介绍。

硫化锌材料

硫化锌是一种无机化合物，化学式为ZnS，为白色或微黄色粉末，见光色变深。在干燥空气中稳定，久置湿空气中或含有水分时，渐氧化为硫酸锌。硫化锌材料的研究从1868年法国化学家Sidot发现至今已有150多年的历史。

-硫化锌晶体-

-硫化锌晶胞-

硫化锌红外光学材料

目前，光学材料的种类多达几十种：无色光学玻璃和有色光学玻璃，红外光学材料，光学晶体，光学石英玻璃，人造光学石英晶体，微晶玻璃，光学塑料，光学纤维，航空有机玻璃，乳白漫射玻璃以及有关液体材料等。

其中红外材料是其中最常见的一种。红外光学材料主要有硫化锌、金刚石、单晶锗、硅、砷化镓、氟化镁和蓝宝石等，硫化锌是其中最常见的红外光学材料之一。

在光学行业中，硫化锌是一种光学化学惰性材料，具有纯度高，不溶于水，密度适中，易于加工等特点。广泛应用于红外窗口，整流罩和红外光学元件的制作。

和硒化锌ZnSe一样，硫化锌也是一种折射率均匀性和一致性好的材料。在8000nm-12000nm波段具有很好的图像传输性能，该材料在中红外波段也有较高的透过率，但随着波长变短，吸收和散射增强。

与硒化锌相比，硫化锌的价格低，硬度高，断裂强度是硒化锌的两倍，抗恶劣环境的能力强，非常适合用于制造导弹整流罩和军用飞行器的红外窗口。

-硫化锌的光学曲线-

锗是较常见的光学材料，它不仅可以用于长波红外，也可以用于中波红外。锗在光加工、镀膜和调整过程中应仔细处理。由于锗的用途很广，与它的优点相比，它的问题都可以解决。