📚 课程目录第2章光学玻璃选型

2. 光学玻璃选型：常见牌号与玻璃库

选玻璃这事，说难不难，说简单也不简单。我刚入行那会儿，觉得随便挑个BK7就能搞定大部分系统。后来被现实狠狠教育了一回——一个投影系统，温度一变化像面就飘了，折腾了两个月才发现是玻璃热性能没对上。从那以后，我选玻璃再也不敢马虎了。

说白了，光学玻璃选型就是三个问题：你要什么折射率？你要什么色散？你能接受什么价格？ 搞明白这三个，剩下的就是查表、对比、做取舍。

核心原则： 折射率决定光焦度分配，色散决定色差校正能力，价格决定你能不能量产。

市面上玻璃牌号多到眼花，但常用的就那么几个系列。我按肖特（Schott）的命名习惯来介绍，成都光明（CDGM）的牌号基本能对应上。

系列	典型牌号	折射率 n_d	阿贝数 v_d	特点
BK 系列	BK7	1.5168	64.17	低色散、高透过率，通用性极强
F 系列	F2	1.6200	36.37	中等色散，常用于色差校正
SF 系列	SF5	1.6727	32.21	高折射率、高色散，适合消色差对
SF 系列	SF11	1.7847	25.76	极高折射率，用于大视场系统
N-BK7	N-BK7	1.5168	64.17	肖特环保型，替代老BK7

我的习惯： 原型阶段先用BK7和F2搭一套消色差双胶合，验证系统可行性。等方案定了，再根据像差余量去优化玻璃组合。别一上来就追高折射率，贵且难加工。

全球两大玻璃库，一个是德国的肖特，一个是中国的成都光明。我两个库都用过，说说我的感受。

肖特（Schott） 是老牌劲旅，数据全、稳定性好、批次一致性高。但价格贵，交期长。适合高端科研、军工、医疗项目。

成都光明（CDGM） 这些年进步很大，牌号基本覆盖了肖特的主流型号，性能参数很接近。价格便宜一半，交期快。我最近几个民用项目全用的光明玻璃，没出过问题。

怎么对应？我列个对照表，方便你查。

肖特牌号	成都光明对应牌号	折射率差异 Δn_d	阿贝数差异 Δv_d
N-BK7	H-K9L	≤ ±0.0005	≤ ±0.5
F2	H-F2	≤ ±0.0008	≤ ±0.8
SF5	H-ZF5	≤ ±0.0010	≤ ±1.0
SF11	H-ZF11	≤ ±0.0012	≤ ±1.2

注意： 虽然牌号能对应，但热膨胀系数和化学稳定性可能有差异。如果项目对温度敏感，建议用肖特的数据做仿真，再用光明玻璃实测验证。我曾经吃过这个亏，仿真全过，样机一测像质崩了，最后发现是热膨胀系数没对齐。

玻璃图，就是折射率-阿贝数图。横轴是阿贝数（v_d），纵轴是折射率（n_d）。每个玻璃在这个图上就是一个点。

你想想看，为什么这个图这么重要？因为消色差双胶合需要一对玻璃，一个低色散（高阿贝数）、一个高色散（低阿贝数）。在玻璃图上，这两个点离得越远，色差校正能力越强。

我一般按这个流程选玻璃：

下面这张图是我自己常用的玻璃选择逻辑，画出来给你参考。

_d-v_d）选消色差配对工艺与成本评估提示：每次迭代至少对比3组玻璃组合，不要只盯着一对

这些年踩过的坑，我列几个典型的，你遇到了能少走弯路。

别只看折射率： 高折射率玻璃往往色散也高，色差校正更难。我见过有人为了省一片透镜，硬上SF11，结果色差大到离谱，最后加了3片补偿镜才救回来。
注意环保牌号： 老BK7含铅，现在欧盟RoHS不让用了。肖特的N-BK7和光明的H-K9L都是环保型，设计时优先选。
批次一致性： 同一个牌号，不同批次的折射率可能有微小差异。量产时一定要跟供应商要批次数据，不然装配时发现像质不对就晚了。
温度系数： 有些玻璃折射率随温度变化很大。如果系统工作温度范围宽（比如-20°C到60°C），一定要做热分析。我有个红外项目，室温下像质完美，一上高低温测试直接糊了，就是没算温度系数。

我的经验： 新手选玻璃，先记住三对经典组合：N-BK7 + F2、N-BK7 + SF5、N-BK7 + SF11。这三对能覆盖大部分常规系统。等熟练了再玩非球面、特殊色散玻璃。

嗯，玻璃选型就这些。记住，玻璃是光学系统的骨架，骨架歪了，后面怎么补都费劲。多花点时间在选型上，后面设计会顺很多。