Оптичні технології. Оптичні технології - реферат
Технологія виготовлення оптичних деталей має давню історію. Найпростіші оптичні деталі у вигляді лінз (прикраси, гудзики і навіть «запальні» лупи) були відомі ще в глибоку давнину. Спочатку вони виготовлялися з природних кристалів-мінералів (гірський кришталь, темно-зелений турмалін і темно-синій топаз), а потім і з силікатного скла, процес отримання якого з кварцового піску був відкритий 3-4 тисячі років тому. Скло це було малопрозора з великою кількістю дефектів. Як інструменти для обробки в той час застосовували найпростіші знаряддя - природні камені, що мають відповідні плоску, увігнуту або опуклу форми. При шліфуванні користувалися піском різної крупності.
Міські та регіональні оптичні мережі; Будівництво мережі в умовах дефіциту ОВ; Необхідність збільшення пропускної здатності існуючих мереж на базі ВОЛЗ; Надання безлічі послуг по оптоволоконної пари; побудова оптичних мереж для надання в оренду віртуального волокна. Це дозволяє створювати різні телекомунікаційні послуги в одному транспортному середовищі.
Принцип цього методу полягає в тому, що кожен інформаційний потік передається по одному оптичного волокна на різній довжині хвилі. За допомогою спеціальних пристроїв - оптичних мультиплексорів - потоки про об'єднуються в один оптичний сигнал, який вводиться в оптичне волокно. На приймаючій стороні відбувається зворотна операція - демультиплексирования, що здійснюється із застосуванням оптичних демультіплексорів. Це відкриває невичерпні можливості як для збільшення пропускної здатності лінії, так і до побудови складних топологічних рішень з використанням одного волокна.
Винахід лінз відносять до кінця 8 століття. В цей час в північних областях Італії був відкритий секрет отримання прозорого скла. У 1280 слава про венеціанських дзеркалах поширилася по всіх довколишніх країнах. Цей рік можна вважати роком винаходу очок.
У 1300 році Венеціанський державний рада видав постанову, що забороняє використовувати для виготовлення окулярів скло поганого сорту.
Як правило, до цієї категорії відносяться лінії зв'язку зв'язку між вузлами доступу і комутаційними центрами мережі провайдера. Слід враховувати, що на кінцях такого широкого діапазону загасання досить велике, особливо в області коротких хвиль. Застосування різних типів волокон.
Таким мережевим обладнанням зазвичай комутатори і маршрутизатори. Таке рішення в ряді випадків також є економічно вигідним. Така необхідність зумовлена тим, що кожен канал на різних кінцях має дзеркальні значення з прийому і передачі, оскільки сформований з двох несучих довжин хвиль.
Науковими попередниками винаходу лінз були єгипетський учений Ібн Аль Хайсама (965-1039), вперше вивчив оптику очі і пізнав збільшувальне дію кульового сегмента, і англійський учений Роджер Бекон (1214-1294). Спочатку для читання користувалися однією лінзою, яка була або плосковипуклой, або двоопуклої, тобто позитивної і призначалася для корекції далекозорості. Тільки через 150 років після винаходу позитивних лінз з'явилися негативні лінзи (Мають увігнуті поверхні), призначені для корекції короткозорості. Оправа служила для запобігання скла від сколювання і виготовлялася з дерева. Потім був зроблений перший крок по створенню прототипів сучасних очкових оправ: ручки оправ з'єднали заклепками, а пізніше штифтом, що забезпечувало можливість закріплення очок на носі. Ідея прив'язати мотузочку за обідки оправи і закріпити її за вухами виникла в 16 столітті. До цього часу оправи виготовлялись не тільки з дерева, але і з заліза, шкіри, рогу і китового вуса. Появи заушников викликало необхідність при виготовленні очкових оправ застосовувати жорстке з'єднання двох обідків, тобто у оправи з'явився місток.
Пристрої відрізняються низьким відображенням сигналу високої ізоляцією каналів і малими втратами. Пристрої доступні в різних виконаннях, що дозволяє використовувати їх в різних системах передачі. Поставка мультиплексорів можлива в наступних варіантах виконання.
Обмежень по протоколам або шириною смуги такі пристрої не мають. Багато мереж великих міст довгий час не модернізувалися. Постійне збільшення трафіку призводить до того, що майже не залишається ресурсів для зростання. Недостатня пропускна здатність мережі є тією проблемою, яку оператори зв'язку з цим хотіли б вирішити негайно.
ускладнення оптичних систем і підвищення вимог до точності виготовлення оптичних деталей сприяли вдосконаленню методів обробки скла, а саме до кінця 16 століття ручна робота замінилася в основному верстатної.
У «Діалектика природи» Ф. Енгельс пише: «Коли після темної ночі середньовіччя раптом знову відроджуються з несподіваною силою науки, початківці розвиватися з чудовою швидкістю, то цим дивом ми знову-таки зобов'язані виробництву». І в першу чергу він серед інших чинників називає окуляри, які «... доставили не тільки величезний матеріал для спостереження, але також і зовсім інакше, ніж раніше, кошти для експериментування і дозволили сконструювати нові інструменти». Цими інструментами стали зорова труба (1609), а дещо пізніше мікроскоп. Історія їх винаходу пов'язана з великими іменами Галілея, Кеплера і Левенгука.
При цьому використовуються волокна вже існуючої оптичної транспортної мережі. При цьому режимі роботи інформація передається по каналах між двома точками. Максимальна кількість відгалужень визначається кількістю дуплексних каналів передачі і оптичним бюджетом лінії. оптичний канал можна отримати в будь-якій точці тракту.
Можливі два варіанти реалізації архітектури З єднання з відгалуженнями. Таким чином, обмін сигналами відбувається між центральним вузлом зв'язку з цим і кінцевим обладнанням на різних ділянках лінії. Така архітектура представляється перспективною з економічної точки зору, оскільки фактично дозволяє виключити з мережі комутатор рівня агрегації при значній економії в волокні.
- Розширений варіант архітектури Точка-Точка.
- Архітектура Точка з відгалуженнями.
У Росії окуляри з'явилися в кінці 16 століття, правда, документальне підтвердження цього ставиться до 1639 році. До кінця 17 століття окуляри в Росії набули широкого поширення. У 80-90-х роках 17 століття російські купці продавали їх навіть в Сибір і Китай.
У розвитку оптики і виробництва скла в Росії велика заслуга належить Петру Першому. При його дворі була організована оптична майстерня і побудовано багато скляних заводів. У 1726 році за Російської Академії наук були відкриті оптичні майстерні, які довгий час залишалися центром оптичного виробництва. Послідовником М.В. Ломоносова в області обробки скла був талановитий технік-винахідник І.П. Кулібін, який оновив обладнання оптичних майстерень і значно поліпшив технологію обробки скла. Однак досягнення російських вчених не отримали подальшого застосування, так як оптичне скло в країні не проводилося, а необхідні прилади ввозилися з-за кордону.
Сьогодні цей процес є стандартним у багатьох лабораторіях глобальної квантової оптики. Всього два місяці тому двом окремим командам вдалося реалізувати першу квантову телепортацію поза лабораторією. Тепер вчені з Китаю зробили ще один крок - їм вдалося телепортувати фотон з Землі на супутник, що обертається близько 500 кілометрів в космосі. Китайські вчені повідомляють, що одним з перших експериментів, проведених з Мідж, була перша телепортація об'єкта з Землі на орбіту над ним і створення першої квантової супутникової мережі на Землю, що дозволило поліпшити рекорд для найдовшого відстані, на яке воно було виміряно квантове переплетення.
Після винаходу позитивних і негативних лінз великим кроком в історії розвитку їх є винахід біфокальних (двофокусних) лінз. З'єднав половинки двох лінз різних рефракцій в одну оправу американський учений Б. Франклін (1784 рік). У 1837 році Уеллсом і Гульдом були виготовлені біфокальні лінзи путёмнаклейкі додаткової лінзи на основну. У 1908 році Борш запропонував впекается в основну лінзу додаткову, що дало можливість отримувати біфокальні лінзи з невидимою лінією розділу.
Телепортація на великі відстані є фундаментальним елементом великомасштабних квантових мереж і розподілених квантових обчислень. Квантова телепортація заснована на квантовому заплутуванні - ситуації, коли група квантових об'єктів, таких як фотони, формується одночасно і в одному і тому ж місці в просторі. Таким чином, вони мають один і той же існування. Це співіснування триває навіть тоді, коли фотони розділені - стан одного відразу впливає на інше, незалежно від відстані між ними.
Це посилання може використовуватися для передачі квантової інформації у вигляді завантаження інформації з одного фотона через заплутане з'єднання з іншим фотоном. Цей другий фотон приймає ідентичність першого. Саме елементарне, це квантова телепортація, і немає багато спільного в телепортації з науково-фантастичних романів. Потім він викинув один фотон на супутник і провів інший в лабораторії Землі.
У 1910 році Коннор винайшов тріфокальние лінзи, а в 1959-1960 роках у Франції і НДР були запропоновані лінзи з плавно мінливою рефракцією. Тим самим були створені кращі умови корекції старечого зору.
Крім далекозорості і короткозорості, значне застосування має астигматизм ока. Астигматизм був виявлений і вперше досліджено в 1801 році англійським лікарем і натуралістом Т. Юнгом. У 1827 році астроном Айри знайшов, що астигматизм ока можна коригувати циліндричними лінзами.
Вони вимірюють обидва, щоб переконатися, що між ними є клубок. Ця технологія квантової телепортації не може бути застосована до більш великих об'єктів. Крім того, хоча теоретичного обмеження відстані немає, з'єднання клубка є досить крихким і може бути легко порушено на віддалених відстанях двох фотонів один від одного. Незважаючи на ці обмеження, успішний експеримент китайських вчених відкриває шлях для розвитку квантової телепортації і показує, як в найближчому майбутньому можна створити глобальну мережу квантових інтернет-мереж.
Незалежно від того, чи є ви домашнім або діловим користувачем або хочете зв'язатися зі своїми клієнтами з усього світу, вам потрібен швидкий, надійний і безпечний Інтернет. Це важливо для вашого бізнесу. Ці кабелі складаються з декількох мідних ниток, скручених разом, щоб сформувати чотири провідника. Дві пари використовуються для відправки даних, а дві інші - для прийому даних.
У 19 столітті очкові оправи зазнали серйозних змін: з'явилися сполучні містки різної конфігурації, овальна форма обідків, окуляри-пенсне, носові упори. У 70-х роках став відомий новий напівпрозорий пластиковий матеріал - целулоїд, який відразу ж знайшов широке застосування у виробництві очкових оправ. Спочатку їм покривали заушники, обідки, носові упори металевих оправ, а потім целулоїд став повністю використовуватися для виготовлення цих деталей.
Дані відправляються через електричні сигнали, які посилає через мідні дроти. Протягом багатьох років оптична технологія використовувалася в ряді програм, включаючи телевізійні камери НАСА, відправлені на Місяць сьогодні, волоконна оптика є синонімом швидкості і особливо ефективна, коли дані передаються на великі відстані.
Кабель складається з неймовірно тонких оптично прозорих ниток, які несуть цифрову інформацію зі світлом замість електричного струму. Існує два основних типи волоконно-оптичного кабелю: одномодовий і багаторежимний. Одноразові використовують лазерний промінь для відправки сигналів і тонше, ніж мультимодальні. Світлодіоди використовуються для передачі сигналів на багатомодові кабелі, а багатомодові кабелі зазвичай використовуються на коротких відстанях. Швидкість передачі даних між 10 Мбіт / с і 10 Гбіт / с знаходиться в нормі.
У 1905 році з ініціативи знаменитого російського кораблебудівника А.Н. Крилова, професора А.Л. Гершуні і конструктора оптичних прицілів Я.М. Перепьолкіна була організована оптична майстерня при Обухівському заводі в Петербурзі, яка зіграла значну роль в історії вітчизняного приладобудування, з'явившись першим російським оптико-механічним підприємством заводського типу і школою оптичного виробництва. У роки Першої Світової війни число оптичних заводів дещо збільшилася, але всі вони залежали від привізного оптичного скла і основного верстатного обладнання.
Однак, якщо ви використовуєте екранований кабель, ви можете уникнути цих перешкод. Екранований кабель має захисну оболонку, яка огинає і захищає дроти від електромагнітних втрат і перешкод. Хоча це не завжди необхідно, екранований кабель є кращим вибором, якщо ви працюєте поблизу сильних електромагнітних полів, таких як генератори. Оскільки волоконно-оптичні кабелі працюють, передаючи світло, перешкоди від електронних пристроїв не є проблемою. Крім того, оскільки вони не передають електроенергію, волоконно-оптичні кабелі ідеально підходять для високовольтних місць, будівель, що піддаються впливу блискавки, і де знаходяться вибухонебезпечні гази.
20 століття характеризується значним вдосконаленням очок. Замість двоопуклих і двояковогнутих лінз, так званих лінз «Бі-форми», були розраховані опукло-увігнуті (меніскові), анастігматіческіе лінзи високої точності - Чернінг, Оствальд, Воллостон, фон Рор. Опукло-увігнуті лінзи вперше були випущені в 1909 році фірмою К. Цейс. На початку 30-х років цією ж фірмою були виготовлені катральние лінзи з асферичною поверхнею.
Інформація, передана по оптоволоконним кабелях, Набагато складніше захопити, оскільки світло не може бути прочитаний, як сигнали, що посилаються мідної проводкою. Фактично, монооптіческій волоконний кабель може передавати дані зі швидкістю 100 терабайт в секунду. У цих кабелях завжди є електрику. Продуктивність і пропускна здатність.
Мідні дротові нитки тонші, ніж волоконно-оптичні волокна, тому менша кількість кабелів може бути згруповано в мідний кабель з 22 меш в 22-омном оптичному кабелі. Швидкий розвиток в оптичних системах вимагає більш досконалих датчиків і драйверів для оптичних систем. Ці датчики і виконавчі механізми, або волоконно-оптичні з'єднання з іншими хвилеводами або лазерними променями, все разом називаються Мікроелектромеханічні системами.
Після революції створений Державний оптичний інститут (нині імені С.І. Вавілова) поклав початок організації вітчизняної оптико-механічної промисловості, за короткий проміжок часу досягла величезних успіхів не тільки по варінні оптичного скла, але і по методам його обробки. До кінця першої п'ятирічки Радянський Союз повністю відмовився від ввезення оптичних приладів в основному верстатного обладнання.
Першим звичайно використовуваним методом є об'ємна мікрообробка. В цьому випадку кремнієву пластину спочатку сканують шаром матеріалу, який чинить опір тому, що труїть. Цей метод був створений шляхом коригування поточної технології виробництва інтегральних мікросхем і технології пара шарів осадження полікристалічного кремнію. Товщина обложеного шару може складати не більше декількох десятків мікрометрів через електричних і механічних властивостей полікристалічного кремнезему, які гірше, ніж властивості монокристалічного кремнію.
Наступним великим кроком в історії розвитку засобів корекції зору було здійснення фірмою К. Цейс за розрахунками Хейне в 1929 році масового випуску лінз, що надіваються безпосередньо на очне яблуко, Так званих контактних лінз. Спочатку вони виготовлялися з силікатного скла, а 1937 році Дьерффі і Файнблюм запропонували виготовляти контактні лінзи з прозорої пластмаси (органічного скла). У 1949 році. З'явилися рогівкові контактні лінзи малого діаметра, які в даний час набули найбільшого поширення.
Однак багатошарові структури практично будь-якої форми можуть бути створені шляхом повторного застосування, відбору проб і травлення. Альтернативна поверхнева мікрообробка називається перспективною технологією, яка все ще перебуває в стадії розробки. Якщо структура буде сформована повинна бути товщі, більш ніж дозволено властивостями полікристалічного кремнію, використання зроблено з літографічного осадження шару фоторезиста і подальшої гальваностегії з утворенням механічних частин, як показано в першому рядку фіг.
В кінці 50-х років в ЧССР академіком О. Віхтерле були розроблені м'які гидроколлоидная контактні лінзи. Ці лінзи зручні при тривалому носінні, але мають ряд недоліків: відсутність сталості форми, необхідність зберігання в спеціальному водному розчині.
З 50-х років нашого століття все більше починають застосовувати оправи з обідками, за формою близькими до прямокутної. Набули поширення і комбіновані очкові оправи, частина деталей яких зроблена з пластмаси, а частина з металу.
Рентгенівське опромінення готових компонентів дозволяє видалення фоторезиста. Як можна бачити на другій лінії фіг. 3, вихідним матеріалом є кремнієва оксидная кремнієва пластина. Ця пластина подрібнюється до бажаної товщини, зазвичай в діапазоні мм. Застосовуваний шар потім обробляють високоактивним іонним травленням.
Таким чином, виготовляються більшість рухомих частин, таких як мікромеханічні клапани для оптичних перемикачів. Всі перераховані вище методи квазімерни. Частини утримуються мініатюрними шторами. Вимоги до підключення в основному два: або нам необхідно підключити два компонента, тверде, нерознімне або від'єднувати за допомогою роз'ємів.
Форма очкових оправ, особливо останнім часом, змінюється досить часто, так як її пов'язують з тенденцією моди. Якщо з 1920 по 1950 рік в усьому світі було виготовлено всього лише 200 нових моделей, то в даний час удвічі більшу кількість нових моделей виготовляється щороку.
До 1940 року в СРСР було фактично одне підприємство, що випускає лінзи - Вітебська фабрика очкової оптики. Вона виробляла щорічно 5 млн. Лінз і 2,5 млн. Оправ. Останні були металеві або в целулоїдною оплетке.
Пристрої, виготовлені за цією технологією, дешеві і можуть мати велику кількість портів. Ось чому найбільш часто використовувані компоненти є найбільш поширеними і можуть зустрічатися в будь-якому звичайному оптичному з'єднанні. В даний час розробляється безліч інших методів зв'язування. Тут, однак, ми згадаємо тільки один. Як видно на фіг. 4, гнучка стрічка прикріплена до країв канавки в підкладці. Сила еластичності діє з обох сторін на вставлену частина і фіксує її в певному положенні.
Точність, з якою оптичний компонент може бути закріплений, визначається технологією травлення, оскільки травлення впливає на стрічку. Мал. 4: Кріплення компонента в канавці за допомогою гнучких ременів. Ці переваги переважують недоліки. Комутатори можуть бути засновані на електростатичному відхиленні. Пучок, до якого приєднаний вхідний канал, вільно переміщається всередині протравленою канавки. З боків канавки розташовані поверхневі електроди, які відхиляють промінь від однієї сторони до іншої відповідно до вихідним каналом, який повинен бути підключений до вхідного каналу.
Після 1940 і до 50-х років виробництво виробів окулярної оптики збільшилася в порівнянні з колишнім рівнем в 3 рази. Почали випускати повністю пластмасові або целулоїдні оправи. Науково-технічна революція зажадала значного збільшення виробництва очкової оптики. Це пов'язано з серйозними змінами умов зорової діяльності людини, неухильним зростанням культурного рівня населення, що призвело до значного збільшення потреби в коригуючих окулярах і зміни вимог до них. У нашій країні, як і в інших країнах розвинених в технічному відношенні, більш 1/3 населення потребує корекції зору. Уже 20 років тому вітчизняна промисловість випускала більше 70 млн. Лінз і 20 млн. Оправ. В даний час - ще більше.
Працями радянських вчених істотно розвинені теорії шліфування та полірування оптичного скла, розроблені і впроваджені у виробництво напівавтоматичні верстати для виготовлення оптичних деталей, значно розширено обсяг робіт із застосуванням високоефективного алмазного інструменту, а з середини 60-их років і інструменту з синтетичним алмазом. Радянська оптико-механічна промисловість була однією з провідних в світі. Вона виробляла все без винятку види сучасних на той час оптичних деталей і приладів.
Дослідження по обробці оптичного скла велися головним чином в Державному оптичному інституті імені С.І. Вавилова. Серед провідних Радянських фахівців, які зробили значний внесок у розвиток вітчизняної оптико-механічної промисловості, в першу чергу можна назвати І.Є. Александрова, М.М. Качалова, І.І. Китайгородського, А.Л. Ардамацкого, В.Н. Бакуля, К.Г. Куманина, Т.П. Капустіна та інших. Слід зазначити педагогічну діяльність професора А.Н. Бардіна в становленні не одного покоління радянських фахівців оптиків-механіків.
Характеризуючи подальший розвиток виробництва виробів окулярної оптики, можна сформулювати такі основні тенденції:
- подальше збільшення виробництва виробів окулярної оптики, так як окуляри стали не тільки засобом корекції зору, але і аксесуаром людини;
- розширення асортименту складних лінз і збільшення діаметра усіх випущених лінз;
- широке впровадження лінз різних типів, виготовлених з прозорих полімерних матеріалів з підвищеною механічною міцністю поверхневого шару;
- застосування при формоутворенні лінз зональних поверхонь Френеля;
- використання при виготовленні контактних лінз полімерів, що містять гель, - отримання напівм'яких контактних лінз;
- застосування Етроли і інших пластичних мас, при виготовленні оправ, а також широке використання металів з декоративним покриттям.
Розвиток технології виготовлення оптичних деталей проходить за наступними напрямками:
1. Створення інструментів з надтвердих матеріалів, синтетичних і полімерних матеріалів, появи абразивних порошків і інших матеріалів з поліпшеними технологічними властивостями визначило можливість розробки принципово нових видів верстатів, що працюють на інтенсивних і швидкісних режимах. Це дозволило створювати устаткування, в якому якість здійснення технологічного процесу визначається не стільки кваліфікацією оптика, скільки самим станком, що працюють в напівавтоматичному і автоматичному режимах. Завдяки цьому відкриваються можливості подальшого скорочення трудомісткості і збільшення обсягу виробництва оптичних деталей.
2. Інтенсивно ведуться роботи по механізації і автоматизації всіх технологічних операцій (основних і допоміжних), таких як фасетірованіе лінз, остаточна промивка деталей, очищення і промивка наклеечного інструменту. Здійснюється перехід до нового принципу виробництва оптичних деталей, коли автоматизоване устаткування з урахуванням технологічної послідовності об'єднується в потокову або автоматизовану лінію.
3. Слід зазначити ще один напрямок автоматизації технологічного процесу, особливо для лінз з астигматичного і асферичною поверхнею, - створення програмних верстатів зі зворотним зв'язком, коректує програму формоутворення. За останній час зростає номенклатура обладнання, підвищується її точність, ускладнюються конструкції за рахунок застосування електричних, пневматичних, гідравлічних, вакуумних вузлів і агрегатів. При цьому значно зростає значення типового розмірного ряду обладнання з базовою моделлю і можливо більшим ступенем уніфікації деталей і вузлів. Одночасно з цим спостерігається тенденція до створення агрегатних верстатів - компоновка верстатів залежно від умов і потреби виробництва з необхідного числа одиничних модулів. А тепер трохи про технології, які розвивалися з плином часу, удосконалювалися з ходом історії.
Для багатьох людей є необхідність в корекції зору. Причин цьому може бути безліч: спадковість, погіршення зору в процесі життя пов'язане з перенапруженням очних м'язів, хвороби і травми. А так як людина близько 90% інформації про навколишній світ отримує завдяки зору, то його якість, безперечно, відіграє дуже важливу роль. Незалежно від причин погіршення зору формально існує три способи корекції зору: хірургічна корекція, корекція за допомогою корегуючих окулярів і контактних лінз. У кожному разі людина сама вибирає, яким способом йому скористатися. Найбільш поширений спосіб корекції зору - це корегуючі окуляри.
Корегуючі окуляри складаються з двох частин: оправи і двох лінз. Оправи для корегуючих окулярів роблять з двох матеріалів: сплавів різних металів і полімерів. Існують три основні способи кріплення лінз в оправі. Залежно від способу кріплення оправи їх ділять на три види: ободковие , лесочние і гвинтові . Залежно від типу оправи виготовляють окуляри з різних матеріалів: скло і пластик. Для виготовлення скляних лінз використовуються різні марки скла, такі як К-8 і БОК-3 . За останнє десятиліття виготовлення скляних лінз в усьому світі значно скоротилося. Цьому послужили дві основні причини: необхідність використання великих виробничих площ і дорожнечі процесу варіння оптичного скла. Для варіння такого скла застосовуються титанові печі, які повинні працювати завжди. Якщо на короткий час зупинити цю процедуру, то частини оптичного скла затвердіють на поверхні титанової печі, і піч буде непридатна для подальшого використання, тому виготовлення полімерних лінз виявляється набагато простіше і дешевше. Сучасні полімерні лінзи виходять в результаті змішування двох рідких компонентів, після змішування яких, склад, заливають у спеціальні форми, в яких виходять готові лінзи. За рахунок співвідношення кривизни внутрішніх сторін цієї форми виходить очкова лінза з фіксованою кривизною зовнішньої і внутрішньої поверхонь. Завдяки спеціальному співвідношенню кривизни двох цих поверхонь досягається необхідна оптична сила лінзи. Оптична сила лінзи вимірюється в діоптрій . Лінзи виробляються з кроком рівним 0,25 діоптрій. Для лінз з великою оптичною силою (більше 10 діоптрій) здійснюється крок розміром 0,5 одиниці. Для корекції далекого зору застосовуються лінзи з негативними діоптріями, а для корекції ближнього зору - з позитивними. Залежно від знака діоптрій відрізняються поверхні задньої і передньої поверхонь лінзи. У мінусовій лінзи задня поверхня увігнута, а передня - вигнута, але при збільшенні оптичної сили до 6 діоптрій і далі, вона стає плоскою. У плюсовій лінзи передня поверхня вигнута, задня - увігнута, але при збільшенні оптичної сили до 8 діоптрій і далі, вона стає плоскою. В результаті центр мінусовій лінзи тонші, ніж край, а у плюсовій край тонше центральної частини.
Перш ніж очкова лінза отримає закінчений вигляд необхідно провести обробку її поверхонь. Для цього використовується напівготовому лінза, звана заготівлею , Яка визначає кривизну передньої і задньої поверхонь. Перш ніж з заготовки вийде готова лінза, необхідно провести полірування і шліфування обох поверхонь. Для цього застосовується спеціалізоване обладнання. Залежно від товщини і кривизни заготовки поділяються на групи, звані базою. Технологічний процес виготовлення очкової лінзи складається з декількох операцій, які виконуються в строгій послідовності.
Спочатку проводиться обробка передньої поверхні, в результаті чого створюється базова кривизна передньої поверхні. Перед цим заготівля блокується по задній поверхні, потім виконується обробка передньої. В результаті цього виходить напівготовому лінза, звана полузаготовкой . Після того, як створена передня поверхня потрібної кривизни, приступають до обробки задньої поверхні. Для цього аналогічно блокується передня поверхня, а шліфують і полірують задню. Попередньо передню поверхню лінзи захищають за допомогою спеціального лаку, якщо це скляна лінза, якщо ж це полімерна лінза, то використовую особливу захисну плівку. В результаті виходить готова лінза. Далі виконується контроль якості цієї очкової лінзи. Перевіряється якість шліфування й полірування поверхонь, товщина лінзи по центру і її оптична сила.
Товщина лінзи вимірюється за допомогою товщинометрії, а оптична сила - за допомогою діоптріометра.
Всі лінзи мають круглу форму і визначаються наступними діаметрами: 65 або 70 міліметрів. Залежно від того, яка кількість лінз треба зробити, застосовуються різні способи їх виготовлення. Можна навести два основних способи: серійний і штучний . При серійному виготовленні лінз, двокомпонентний склад заливається в спеціальну форму, після чого відбувається полімеризація лінзи. Штучний ж виготовлення полімерних лінз здійснюється за допомогою полузаготовкі, у якій передня поверхня повністю оброблена, тому виконується шліфування та полірування тільки задній поверхні. Процес виготовлення штучної скляної лінзи аналогічний процесу технології виготовлення штучної полімерної лінзи.
Чим вище оптична сила лінзи, тим вона товщі по центру або краю. Тому в сучасній оптичної промисловості застосовуються скляні і полімерні матеріали, що мають різні коефіцієнти заломлення. Чим вище коефіцієнт, тим тонше лінза. Коефіцієнти заломлення скляної лінзи з БОК-3 дорівнює 1,523. Існують більш сучасні марки скла, у яких цей коефіцієнт сягає 1,6 і 1,7. Найбільш поширений матеріал полімерної лінзи має маркування СR-39 має коефіцієнт заломлення 1,49. Більш сучасні варіанти полімерних лінз мають наступні коефіцієнти: 1,56; 1,61, 1,67 і 1,74.
Лінзи виробляються зі скла мають значно більшу масу в порівнянні з полімерними лінзами, але на відміну від них більш стійкі до механічних пошкоджень передньої і задньої поверхонь, але скляна лінза є більш крихкою, ніж полімерна. Для того щоб захистити поверхні полімерної лінзи від подряпин застосовуються спеціальні покриття. Вони наносяться двома різними способами: напиленням у вакуумі , лакуванням . При лакуванні лінза або опускається в рідкий лак, або лак наноситься спеціальним обладнанням. Для більш швидкого затвердіння лаку застосовується ультрафіолетове випромінювання. Крім зміцнюючих покриттів в сучасній оптиці застосовуються просвітлюючі , гідрофобні , антистатичні покриття. Покриття, що просвітлюють призначені для зменшення відбиття світла від поверхонь лінзи. Як правило, покриття, що просвітлює наноситься на лінзу від двох до дев'яти шарів. Кожен з шарів дозволяє знизити відбиття світла має певну довжину хвилі. Чим більше шарів - тим якісніше покриття. Гідрофобне покриття призначене для захисту поверхні лінзи від забруднення і розлучень рідини на лінзі. Антистатичні покриття призначені для запобігання скупчування електричних зарядів на лінзі, що приводить до її швидкого забруднення. Ще зі шкільних дослідів відомо, що потерта ебонітова паличка прекрасно притягує маленькі шматочки паперу і пил, а для лінзи це зовсім зайва здатність. Крім спеціальних покриттів застосовуються різні декоративні покриття. Вони наносяться для додання лінзі певного кольору.
Для захисту від ультрафіолетового випромінювання використовуються спеціальні покриття. Так само ці покриття дають додатковий захист від ультрафіолетових променів. Якщо необхідно домогтися захисту від УФ без зміни кольору, то застосовується особливе прозоре покриття. До спеціальних покриттів відносять покриття, які мають вузьку спрямованість, наприклад для захисту від різних видів випромінювання. Навіть для захисту від інфрачервоного та електромагнітного випромінювань. Так само існують покриття, які призначені для захисту і відновлення зору після операцій на очах, викликаних захворюваннями типу катаракти або глаукоми. На даний момент оптична промисловість розвивається швидкими темпами і обіцяє в майбутньому винаходити все більш і більш досконалі технології виготовлення всіх видів лінз.
Повнотекстовий пошук:
Головна\u003e Реферат\u003e Фізика
Технологія виготовлення оптичних деталей має давню історію. Найпростіші оптичні деталі у вигляді лінз (прикраси, гудзики і навіть «запальні» лупи) були відомі ще в глибоку давнину. Спочатку вони виготовлялися з природних кристалів-мінералів (гірський кришталь, темно-зелений турмалін і темно-синій топаз), а потім і з силікатного скла, процес отримання якого з кварцового піску був відкритий 3-4 тисячі років тому. Скло це було малопрозора з великою кількістю дефектів. Як інструменти для обробки в той час застосовували найпростіші знаряддя - природні камені, що мають відповідні плоску, увігнуту або опуклу форми. При шліфуванні користувалися піском різної крупності.
Винахід лінз відносять до кінця 8 століття. В цей час в північних областях Італії був відкритий секрет отримання прозорого скла. У 1280 слава про венеціанських дзеркалах поширилася по всіх довколишніх країнах. Цей рік можна вважати роком винаходу очок.
У 1300 році Венеціанський державний рада видав постанову, що забороняє використовувати для виготовлення окулярів скло поганого сорту.
Науковими попередниками винаходу лінз були єгипетський учений Ібн Аль Хайсама (965-1039), вперше вивчив оптику очі і пізнав збільшувальне дію кульового сегмента, і англійський учений Роджер Бекон (1214-1294). Спочатку для читання користувалися однією лінзою, яка була або плосковипуклой, або двоопуклої, тобто позитивної і призначалася для корекції далекозорості. Тільки через 150 років після винаходу позитивних лінз з'явилися негативні лінзи (мають увігнуті поверхні), призначені для корекції короткозорості. Оправа служила для запобігання скла від сколювання і виготовлялася з дерева. Потім був зроблений перший крок по створенню прототипів сучасних очкових оправ: ручки оправ з'єднали заклепками, а пізніше штифтом, що забезпечувало можливість закріплення очок на носі. Ідея прив'язати мотузочку за обідки оправи і закріпити її за вухами виникла в 16 столітті. До цього часу оправи виготовлялись не тільки з дерева, але і з заліза, шкіри, рогу і китового вуса. Появи заушников викликало необхідність при виготовленні очкових оправ застосовувати жорстке з'єднання двох обідків, тобто у оправи з'явився місток.
Ускладнення оптичних систем і підвищення вимог до точності виготовлення оптичних деталей сприяли вдосконаленню методів обробки скла, а саме до кінця 16 століття ручна робота замінилася в основному верстатної.
У «Діалектика природи» Ф. Енгельс пише: «Коли після темної ночі середньовіччя раптом знову відроджуються з несподіваною силою науки, початківці розвиватися з чудовою швидкістю, то цим дивом ми знову-таки зобов'язані виробництву». І в першу чергу він серед інших чинників називає окуляри, які «... доставили не тільки величезний матеріал для спостереження, але також і зовсім інакше, ніж раніше, кошти для експериментування і дозволили сконструювати нові інструменти». Цими інструментами стали зорова труба (1609), а дещо пізніше мікроскоп. Історія їх винаходу пов'язана з великими іменами Галілея, Кеплера і Левенгука.
У Росії окуляри з'явилися в кінці 16 століття, правда, документальне підтвердження цього ставиться до 1639 році. До кінця 17 століття окуляри в Росії набули широкого поширення. У 80-90-х роках 17 століття російські купці продавали їх навіть в Сибір і Китай.
У розвитку оптики і виробництва скла в Росії велика заслуга належить Петру Першому. При його дворі була організована оптична майстерня і побудовано багато скляних заводів. У 1726 році за Російської Академії наук були відкриті оптичні майстерні, які довгий час залишалися центром оптичного виробництва. Послідовником М.В. Ломоносова в області обробки скла був талановитий технік-винахідник І.П. Кулібін, який оновив обладнання оптичних майстерень і значно поліпшив технологію обробки скла. Однак досягнення російських вчених не отримали подальшого застосування, так як оптичне скло в країні не проводилося, а необхідні прилади ввозилися з-за кордону.
Після винаходу позитивних і негативних лінз великим кроком в історії розвитку їх є винахід біфокальних (двофокусних) лінз. З'єднав половинки двох лінз різних рефракцій в одну оправу американський учений Б. Франклін (1784 рік). У 1837 році Уеллсом і Гульдом були виготовлені біфокальні лінзи путёмнаклейкі додаткової лінзи на основну. У 1908 році Борш запропонував впекается в основну лінзу додаткову, що дало можливість отримувати біфокальні лінзи з невидимою лінією розділу.
У 1910 році Коннор винайшов тріфокальние лінзи, а в 1959-1960 роках у Франції і НДР були запропоновані лінзи з плавно мінливою рефракцією. Тим самим були створені кращі умови корекції старечого зору.
Крім далекозорості і короткозорості, значне застосування має астигматизм ока. Астигматизм був виявлений і вперше досліджено в 1801 році англійським лікарем і натуралістом Т. Юнгом. У 1827 році астроном Айри знайшов, що астигматизм ока можна коригувати циліндричними лінзами.
У 19 столітті очкові оправи зазнали серйозних змін: з'явилися сполучні містки різної конфігурації, овальна форма обідків, окуляри-пенсне, носові упори. У 70-х роках став відомий новий напівпрозорий пластиковий матеріал - целулоїд, який відразу ж знайшов широке застосування у виробництві очкових оправ. Спочатку їм покривали заушники, обідки, носові упори металевих оправ, а потім целулоїд став повністю використовуватися для виготовлення цих деталей.
У 1905 році з ініціативи знаменитого російського кораблебудівника А.Н. Крилова, професора А.Л. Гершуні і конструктора оптичних прицілів Я.М. Перепьолкіна була організована оптична майстерня при Обухівському заводі в Петербурзі, яка зіграла значну роль в історії вітчизняного приладобудування, з'явившись першим російським оптико-механічним підприємством заводського типу і школою оптичного виробництва. У роки Першої Світової війни число оптичних заводів дещо збільшилася, але всі вони залежали від привізного оптичного скла і основного верстатного обладнання.
20 століття характеризується значним вдосконаленням очок. Замість двоопуклих і двояковогнутих лінз, так званих лінз «Бі-форми», були розраховані опукло-увігнуті (меніскові), анастігматіческіе лінзи високої точності - Чернінг, Оствальд, Воллостон, фон Рор. Опукло-увігнуті лінзи вперше були випущені в 1909 році фірмою К. Цейс. На початку 30-х років цією ж фірмою були виготовлені катральние лінзи з асферичною поверхнею.
Після революції створений Державний оптичний інститут (нині імені С.І. Вавілова) поклав початок організації вітчизняної оптико-механічної промисловості, за короткий проміжок часу досягла величезних успіхів не тільки по варінні оптичного скла, але і по методам його обробки. До кінця першої п'ятирічки Радянський Союз повністю відмовився від ввезення оптичних приладів в основному верстатного обладнання.
Наступним великим кроком в історії розвитку засобів корекції зору було здійснення фірмою К. Цейс за розрахунками Хейне в 1929 році масового випуску лінз, що надіваються безпосередньо на очне яблуко, так званих контактних лінз. Спочатку вони виготовлялися з силікатного скла, а 1937 році Дьерффі і Файнблюм запропонували виготовляти контактні лінзи з прозорої пластмаси (органічного скла). У 1949 році. З'явилися рогівкові контактні лінзи малого діаметра, які в даний час набули найбільшого поширення.
В кінці 50-х років в ЧССР академіком О. Віхтерле були розроблені м'які гидроколлоидная контактні лінзи. Ці лінзи зручні при тривалому носінні, але мають ряд недоліків: відсутність сталості форми, необхідність зберігання в спеціальному водному розчині.
З 50-х років нашого століття все більше починають застосовувати оправи з обідками, за формою близькими до прямокутної. Набули поширення і комбіновані очкові оправи, частина деталей яких зроблена з пластмаси, а частина з металу.
Форма очкових оправ, особливо останнім часом, змінюється досить часто, так як її пов'язують з тенденцією моди. Якщо з 1920 по 1950 рік в усьому світі було виготовлено всього лише 200 нових моделей, то в даний час удвічі більшу кількість нових моделей виготовляється щороку.
До 1940 року в СРСР було фактично одне підприємство, що випускає лінзи - Вітебська фабрика очкової оптики. Вона виробляла щорічно 5 млн. Лінз і 2,5 млн. Оправ. Останні були металеві або в целулоїдною оплетке.
Після 1940 і до 50-х років виробництво виробів окулярної оптики збільшилася в порівнянні з колишнім рівнем в 3 рази. Почали випускати повністю пластмасові або целулоїдні оправи. Науково-технічна революція зажадала значного збільшення виробництва очкової оптики. Це пов'язано з серйозними змінами умов зорової діяльності людини, неухильним зростанням культурного рівня населення, що призвело до значного збільшення потреби в коригуючих окулярах і зміни вимог до них. У нашій країні, як і в інших країнах розвинених в технічному відношенні, більш 1/3 населення потребує корекції зору. Уже 20 років тому вітчизняна промисловість випускала більше 70 млн. Лінз і 20 млн. Оправ. В даний час - ще більше.
Працями радянських вчених істотно розвинені теорії шліфування та полірування оптичного скла, розроблені і впроваджені у виробництво напівавтоматичні верстати для виготовлення оптичних деталей, значно розширено обсяг робіт із застосуванням високоефективного алмазного інструменту, а з середини 60-их років і інструменту з синтетичним алмазом. Радянська оптико-механічна промисловість була однією з провідних в світі. Вона виробляла все без винятку види сучасних на той час оптичних деталей і приладів.
Дослідження по обробці оптичного скла велися головним чином в Державному оптичному інституті імені С.І. Вавилова. Серед провідних Радянських фахівців, які зробили значний внесок у розвиток вітчизняної оптико-механічної промисловості, в першу чергу можна назвати І.Є. Александрова, М.М. Качалова, І.І. Китайгородського, А.Л. Ардамацкого, В.Н. Бакуля, К.Г. Куманина, Т.П. Капустіна та інших. Слід зазначити педагогічну діяльність професора А.Н. Бардіна в становленні не одного покоління радянських фахівців оптиків-механіків.
Характеризуючи подальший розвиток виробництва виробів окулярної оптики, можна сформулювати такі основні тенденції:
- подальше збільшення виробництва виробів окулярної оптики, так як окуляри стали не тільки засобом корекції зору, але і аксесуаром людини;
- розширення асортименту складних лінз і збільшення діаметра усіх випущених лінз;
- широке впровадження лінз різних типів, виготовлених з прозорих полімерних матеріалів з підвищеною механічною міцністю поверхневого шару;
- застосування при формоутворенні лінз зональних поверхонь Френеля;
- використання при виготовленні контактних лінз полімерів, що містять гель, - отримання напівм'яких контактних лінз;
- застосування Етроли і інших пластичних мас, при виготовленні оправ, а також широке використання металів з декоративним покриттям.
Розвиток технології виготовлення оптичних деталей проходить за наступними напрямками:
1. Створення інструментів з надтвердих матеріалів, синтетичних і полімерних матеріалів, появи абразивних порошків і інших матеріалів з поліпшеними технологічними властивостями визначило можливість розробки принципово нових видів верстатів, що працюють на інтенсивних і швидкісних режимах. Це дозволило створювати устаткування, в якому якість здійснення технологічного процесу визначається не стільки кваліфікацією оптика, скільки самим станком, що працюють в напівавтоматичному і автоматичному режимах. Завдяки цьому відкриваються можливості подальшого скорочення трудомісткості і збільшення обсягу виробництва оптичних деталей.
2. Інтенсивно ведуться роботи по механізації і автоматизації всіх технологічних операцій (основних і допоміжних), таких як фасетірованіе лінз, остаточна промивка деталей, очищення і промивка наклеечного інструменту. Здійснюється перехід до нового принципу виробництва оптичних деталей, коли автоматизоване устаткування з урахуванням технологічної послідовності об'єднується в потокову або автоматизовану лінію.
3. Слід зазначити ще один напрямок автоматизації технологічного процесу, особливо для лінз з астигматичного і асферичною поверхнею, - створення програмних верстатів зі зворотним зв'язком, коректує програму формоутворення. За останній час зростає номенклатура обладнання, підвищується її точність, ускладнюються конструкції за рахунок застосування електричних, пневматичних, гідравлічних, вакуумних вузлів і агрегатів. При цьому значно зростає значення типового розмірного ряду обладнання з базовою моделлю і можливо більшим ступенем уніфікації деталей і вузлів. Одночасно з цим спостерігається тенденція до створення агрегатних верстатів - компоновка верстатів залежно від умов і потреби виробництва з необхідного числа одиничних модулів. А тепер трохи про технології, які розвивалися з плином часу, удосконалювалися з ходом історії.
Для багатьох людей є необхідність в корекції зору. Причин цьому може бути безліч: спадковість, погіршення зору в процесі життя пов'язане з перенапруженням очних м'язів, хвороби і травми. А так як людина близько 90% інформації про навколишній світ отримує завдяки зору, то його якість, безперечно, відіграє дуже важливу роль. Незалежно від причин погіршення зору формально існує три способи корекції зору: хірургічна корекція, корекція за допомогою корегуючих окулярів і контактних лінз. У кожному разі людина сама вибирає, яким способом йому скористатися. Найбільш поширений спосіб корекції зору - це корегуючі окуляри.
Корегуючі окуляри складаються з двох частин: оправи і двох лінз. Оправи для корегуючих окулярів роблять з двох матеріалів: сплавів різних металів і полімерів. Існують три основні способи кріплення лінз в оправі. Залежно від способу кріплення оправи їх ділять на три види: ободковие, лесочние і гвинтові. Залежно від типу оправи виготовляють окуляри з різних матеріалів: скло і пластик. Для виготовлення скляних лінз використовуються різні марки скла, такі як К-8 і БОК-3. За останнє десятиліття виготовлення скляних лінз в усьому світі значно скоротилося. Цьому послужили дві основні причини: необхідність використання великих виробничих площ і дорожнечі процесу варіння оптичного скла. Для варіння такого скла застосовуються титанові печі, які повинні працювати завжди. Якщо на короткий час зупинити цю процедуру, то частини оптичного скла затвердіють на поверхні титанової печі, і піч буде непридатна для подальшого використання, тому виготовлення полімерних лінз виявляється набагато простіше і дешевше. Сучасні полімерні лінзи виходять в результаті змішування двох рідких компонентів, після змішування яких, склад, заливають у спеціальні форми, в яких виходять готові лінзи. За рахунок співвідношення кривизни внутрішніх сторін цієї форми виходить очкова лінза з фіксованою кривизною зовнішньої і внутрішньої поверхонь. Завдяки спеціальному співвідношенню кривизни двох цих поверхонь досягається необхідна оптична сила лінзи. Оптична сила лінзи вимірюється в діоптрій . Лінзи виробляються з кроком рівним 0,25 діоптрій. Для лінз з великою оптичною силою (більше 10 діоптрій) здійснюється крок розміром 0,5 одиниці. Для корекції далекого зору застосовуються лінзи з негативними діоптріями, а для корекції ближнього зору - з позитивними. Залежно від знака діоптрій відрізняються поверхні задньої і передньої поверхонь лінзи. У мінусовій лінзи задня поверхня увігнута, а передня - вигнута, але при збільшенні оптичної сили до 6 діоптрій і далі, вона стає плоскою. У плюсовій лінзи передня поверхня вигнута, задня - увігнута, але при збільшенні оптичної сили до 8 діоптрій і далі, вона стає плоскою. В результаті центр мінусовій лінзи тонші, ніж край, а у плюсовій край тонше центральної частини.
Перш ніж очкова лінза отримає закінчений вигляд необхідно провести обробку її поверхонь. Для цього використовується напівготовому лінза, звана заготівлею , Яка визначає кривизну передньої і задньої поверхонь. Перш ніж з заготовки вийде готова лінза, необхідно провести полірування і шліфування обох поверхонь. Для цього застосовується спеціалізоване обладнання. Залежно від товщини і кривизни заготовки поділяються на групи, звані базою. Технологічний процес виготовлення очкової лінзи складається з декількох операцій, які виконуються в строгій послідовності.
Спочатку проводиться обробка передньої поверхні, в результаті чого створюється базова кривизна передньої поверхні. Перед цим заготівля блокується по задній поверхні, потім виконується обробка передньої. В результаті цього виходить напівготовому лінза, звана полузаготовкой. Після того, як створена передня поверхня потрібної кривизни, приступають до обробки задньої поверхні. Для цього аналогічно блокується передня поверхня, а шліфують і полірують задню. Попередньо передню поверхню лінзи захищають за допомогою спеціального лаку, якщо це скляна лінза, якщо ж це полімерна лінза, то використовую особливу захисну плівку. В результаті виходить готова лінза. Далі виконується контроль якості цієї очкової лінзи. Перевіряється якість шліфування й полірування поверхонь, товщина лінзи по центру і її оптична сила.
Товщина лінзи вимірюється за допомогою товщинометрії, а оптична сила - за допомогою діоптріометра.
Всі лінзи мають круглу форму і визначаються наступними діаметрами: 65 або 70 міліметрів. Залежно від того, яка кількість лінз треба зробити, застосовуються різні способи їх виготовлення. Можна навести два основних способи: серійний і штучний. При серійному виготовленні лінз, двокомпонентний склад заливається в спеціальну форму, після чого відбувається полімеризація лінзи. Штучний ж виготовлення полімерних лінз здійснюється за допомогою полузаготовкі, у якій передня поверхня повністю оброблена, тому виконується шліфування та полірування тільки задній поверхні. Процес виготовлення штучної скляної лінзи аналогічний процесу технології виготовлення штучної полімерної лінзи.
Чим вище оптична сила лінзи, тим вона товщі по центру або краю. Тому в сучасній оптичної промисловості застосовуються скляні і полімерні матеріали, що мають різні коефіцієнти заломлення. Чим вище коефіцієнт, тим тонше лінза. Коефіцієнти заломлення скляної лінзи з БОК-3 дорівнює 1,523. Існують більш сучасні марки скла, у яких цей коефіцієнт сягає 1,6 і 1,7. Найбільш поширений матеріал полімерної лінзи має маркування СR -39 має коефіцієнт заломлення 1,49. Більш сучасні варіанти полімерних лінз мають наступні коефіцієнти: 1,56; 1,61, 1,67 і 1,74.
Лінзи виробляються зі скла мають значно більшу масу в порівнянні з полімерними лінзами, але на відміну від них більш стійкі до механічних пошкоджень передньої і задньої поверхонь, але скляна лінза є більш крихкою, ніж полімерна. Для того щоб захистити поверхні полімерної лінзи від подряпин застосовуються спеціальні покриття. Вони наносяться двома різними способами: напиленням у вакуумі, лакуванням. При лакуванні лінза або опускається в рідкий лак, або лак наноситься спеціальним обладнанням. Для більш швидкого затвердіння лаку застосовується ультрафіолетове випромінювання. Крім зміцнюючих покриттів в сучасній оптиці застосовуються просвітлюючі , гідрофобні , антистатичні покриття. Покриття, що просвітлюють призначені для зменшення відбиття світла від поверхонь лінзи. Як правило, покриття, що просвітлює наноситься на лінзу від двох до дев'яти шарів. Кожен з шарів дозволяє знизити відбиття світла має певну довжину хвилі. Чим більше шарів - тим якісніше покриття. Гідрофобне покриття призначене для захисту поверхні лінзи від забруднення і розлучень рідини на лінзі. Антистатичні покриття призначені для запобігання скупчування електричних зарядів на лінзі, що приводить до її швидкого забруднення. Ще зі шкільних дослідів відомо, що потерта ебонітова паличка прекрасно притягує маленькі шматочки паперу і пил, а для лінзи це зовсім зайва здатність. Крім спеціальних покриттів застосовуються різні декоративні покриття. Вони наносяться для додання лінзі певного кольору.
Для захисту від ультрафіолетового випромінювання використовуються спеціальні покриття. Так само ці покриття дають додатковий захист від ультрафіолетових променів. Якщо необхідно домогтися захисту від УФ без зміни кольору, то застосовується особливе прозоре покриття. До спеціальних покриттів відносять покриття, які мають вузьку спрямованість, наприклад для захисту від різних видів випромінювання. Навіть для захисту від інфрачервоного та електромагнітного випромінювань. Так само існують покриття, які призначені для захисту і відновлення зору після операцій на очах, викликаних захворюваннями типу катаракти або глаукоми. На даний момент оптична промисловість розвивається швидкими темпами і обіцяє в майбутньому винаходити все більш і більш досконалі технології виготовлення всіх видів лінз.