窗口片（Windows）光學中的基礎光學元件之一，通常用作電子傳感器或外在環境的檢測器的保護窗。用于分隔兩側的環境，如分開儀器的內部與外部，使儀器的內部與外部相互隔離，從而保護內部器件。窗口片不會更改系統的放大倍率。
基底材料包括各種光學玻璃、N-BK7、紫外熔石英、紅外熔石英以及氟化鈣(CaF2)、氟化鎂(MgF2)、硒化鋅(ZnSe)、鍺(Ge)、硅(Si)等晶體材料，并提供增透膜、高反膜、分光膜、金屬膜等各種光學鍍膜。寬帶增透膜可用于紫外、可見光、近紅外和中紅外波段。
窗口片重要的參數有：透光率、面型精度、厚度、平行度、基底材質等屬性，可根據具體應用選擇適合參數的窗口片。
氟化鎂介紹：
氟化鎂（MgF2)晶體從真空紫外到紅外波段都有著良好的透過性，是一種常用的紅外、紫外探測器窗口 材料。迄今為止所知材料中，氟化鎂晶體是真空紫外波段透光性能最好的材料之一，隨著大功率激光技術、 高精度成像技術、紅外制導技術以及半導體光刻技術的迅猛發展，市場對氟化鎂的需求與日俱增，特別是高 質量單晶體在可以預見的一段時間內都將處于供不應求的狀態。氟化鎂晶體屬于四方晶系，晶格參數為a=6 = 4.62 A，c =3.06 A，溶點1280 T。和氟化鎂多晶相比，單晶在紫外區域具有更高的透過率，此外單晶 材料在物理性能上優于多晶材料，具有很高的機械強度，以及抗熱沖擊強、不易沿晶界開裂等優點。
氟化鎂應用：
科學技術隨著不斷地發展和進步，在不斷的改變人們生活的同時，也對材料性能提出了更高的要求和標準。氟化鎂作為一種重要的無機化工原料和光學材料，因為其自身具有眾多的優良特性，在科技不斷發展的今天，被廣泛的用于多項行業，其中包括電解鋁、金屬鎂的冶煉、催化劑載體、光學棱鏡等多個不同領域。
氟化鎂具有非常特殊的物理化學性能，包括優良的光學性能、高的熱穩定性以及化學穩定性、硬度高等，因此愛眾多的領域都有重要的作用。
氧化鎂作為重要的化工、光學材料具有很多的優良性能，包括：高溫下的低化學活性和高抗腐蝕性、高熱穩定性、高硬度；此外，氟化鎂還具有雙折射性能和較高的激光損傷闕值。這些優秀的性能使得氧化鎂在光學、催化及其他很多領域都有重要作用。
一、氟化鎂在光學領域的應用：氟化鎂是一種重要的光學薄膜材料，特別是，紫外線波段低吸收的特點使其成為該波段為數不多的光學薄膜材料之一，光學薄膜的應用極為廣泛主要有：金屬反射鏡的保護膜、氟化鎂增透膜和增反膜、氟化鎂光子晶體、金屬氟化鎂復合納米金屬陶瓷薄膜。
二、氟化鎂在催化領域的應用：氟化鎂硬度高，熱穩性好，表面化學活性低，耐腐蝕性好，可以作為催化劑載體用于特殊環境的催化反應中。氟化鎂主要適用的催化體系有：加氫脫硫除反應、一氧化碳氧化反應、丙酮的光解反應、硝基苯催化加氫制備氯代苯胺的反應。
提拉法生長氟化鎂優勢：
提拉法是一種使用性很強的晶體生長方法，1917年Czochmlski首先用這種方法生長了錫、鉛、鋅等晶 體，因而提拉法又稱為Cz〇chmlSki( CZ)法。目前廣泛使用的藍寶石、硅單晶、Y3A15012 :Nd、Gd3Ga5012等都已經采用提拉法生長出了大尺寸、高質量的單晶體?，F代科學技術的發展，對晶體材料的要求也日漸提高。
和坩堝下降法相比，提拉法生長氟化鎂單晶之具有以下幾點優勢：
（1)可以實時觀測晶體生長過程中引晶、放 肩、等徑生長等過程，可根據生長情況調整溫度及生長速率，便于進行人工干預；
（2)氟化鎂晶格對稱性差，采用坩堝下降法只能選用c軸籽晶生長，而提拉法生長晶體不與坩堝壁接觸，不會因坩堝的限制而使晶體中 產生應力開裂，能采用《軸籽晶定向生長單晶，有效提高了晶體加工利用率；
（3 )提拉法生長速度優于坩堝下降法，并且單晶率高。
透過率檢測
檢驗設備：UV1801紫外可見分光光度計
樣品：氟化鎂晶體，直徑不小于20 ~ 50mm，厚度10±0.5mm，通光面拋光光潔度達到80/50
測試波段：190nm~1100nm，2.5μm~12μm
合格要求：T>92%@280nm
氟化鎂紫外-可見-近紅外透過率曲線
氟化鎂晶體紅外透過率曲線
氣泡和條紋-微觀的：
所有晶體和玻璃材料，沒有完美的材料，都會有細小的氣泡或是條紋；這個在國標中有規定。ICC的符合國標。
需要注意的是，有些氣泡和條紋，在棒材階段是監測不出來的，切片也看不出，只有精密拋光后，在有經驗的檢驗員或是精密檢測儀器下，才能看到。
包裹物，散射顆粒：
晶體材料里面有可見白點，星星點點，用激光筆照射候，發光。這些是絕對不合格品的表現。
顏色：
顏色多是材料在清洗過程中，酸堿配比不一致；亮度不一致，多為晶體方向或是晶體結構不同，譬如111方向可能不如100方向更亮或是透一些。
N-BK7：
N-BK7是最常用的光學材料，從可見到近紅外（350-2000nm）具有優異的透過率，在望遠鏡、激光等領域有廣泛應用。N-BK7是制備高質量光學元件最常用的光學玻璃，當不需要紫外熔融石英的額外優點（在紫外波段具有很好的透過率和較低的熱膨脹系數）時，一般會選擇N-BK7。
紫外熔融石英：
紫外熔融石英（JGS1，F_SILICA）從紫外到近紅外波段（185-2100nm）都有很高的透過率，在深紫外區域具有很高透過率，使其廣泛應用于紫外激光中。此外，與H-K9L（N-BK7）相比，紫外級熔融石英具有更好的均勻性和更低的熱膨脹系數，使其特別適合應用于紫外到近紅外波段，高功率激光和成像領域。
氟化鈣：
由于氟化鈣（CaF2）在波長180nm-8um之內的透射率很高（尤其在350nm-7um波段透過率超過90%），折射率低（對于180 nm到8.0um的工作波長范圍，其折射率變化范圍為1.35到1.51）因此即使不鍍膜也有較高的透射。它經常被用做分光計的窗口片以及鏡頭上，也可用在熱成像系統中。另外，由于它有較高的激光損傷閾值，在準分子激光器中有很好的應用。氟化鈣與氟化鋇、氟化鎂等同類物質相比具有更高的硬度。
氟化鋇：
氟化鋇材料從200nm-11um區域內透射率很高。盡管此特性與氟化鈣相似，但氟化鋇在10.0um 以后仍有更好的透過，而氟化鈣卻是直線下降的；而且氟化鋇能耐更強的高能輻射。然而，氟化鋇缺點是抗水性能較差。當接觸到水后，在500℃時性能發生明顯退化，但在干燥的環境中，它可用于高達800℃的應用。同時氟化鋇有著優良的閃爍性能，可以制成紅外和紫外等各類光學元件。應當注意：當操作由氟化鋇制作的光學元件時，必須始終佩戴手套，并在處理完以后徹底清洗雙手。
氟化鎂：
氟化鎂在許多紫外和紅外應用中備受歡迎，是200nm-6um波長范圍內應用的理想選擇。與其它材料相比，氟化鎂在深紫外和遠紅外波長范圍尤其耐用。氟化鎂是一種強力的材料，可用于抵抗化學腐蝕、激光損傷、機械沖擊和熱沖擊。其材質比氟化鈣晶體硬，但與熔融石英比較相對較軟，并且具有輕微的水解。它的努氏硬度為415，折射率為1.38。
硒化鋅：
硒化鋅在600nm-16um波段內具有很高透過率，常用于熱成像、紅外成像、以及醫療系統等方面。而且由于硒化鋅吸收率低，特別適用于大功率CO2激光器中。應當注意：硒化鋅材料相對較軟（努氏硬度為120），容易擦花，建議不要用于嚴酷環境。在手持、以及清潔時要加倍小心，捏持或擦拭時用力要均勻，最好帶上手套或橡膠指套，以防玷污。不能用鑷子或其它工具夾持。
硅：
硅適合用于1.2-8um區域的近紅外波段。因為硅材料具有密度小的特點（其密度是鍺材料或硒化鋅材料的一半），在一些對重量要求敏感的場合尤為適用，特別在3-5um波段的應用。硅的努氏硬度為1150，比鍺硬，沒有鍺易碎。然而，由于它在9um處有強的吸收帶，因此并不適合用于二氧化碳激光器的透射應用。
鍺：
鍺適合用2-16um區域的近紅外波段，很適合用于紅外激光。由于鍺具有高折射率、表面最小曲率和色差小的特性，在低功率成像系統中，通常不需要修正。但是鍺受溫度影響較為嚴重，透過率隨溫度的升高而降低，因此，只能在100℃以下應用。在設計對重量有嚴格要求的系統的時候要考慮鍺的密度(5.33g/cm3)。鍺平凸透鏡采用精密金剛石車床車削表面，這一特征使其非常適合于多種紅外線應用，包括熱成像系統、紅外線分光鏡、遙測技術和前視紅外（FLIR）領域中。
CVD 硫化鋅：
CVD ZnS是除金剛石外，唯一透射波段覆蓋可見光到長波紅外，全波段乃至微波波段的紅外光學材料, 是目前最重要的長波紅外窗口材料(既可用作高分辨率紅外熱像系統的窗口和透鏡，也可用作“三光合 一”光窗、近紅外激光/雙色紅外復合光窗等先進軍事用途。
可見光
指能引起視覺的電磁波?？梢姽獾牟ㄩL范圍在0.77～0.39微米之間。波長不同的電磁波，引起人眼的顏色感覺不同。0.77～0.622微米，感覺為紅色；0.622～0.597微米，橙色；0.597～0.577微米，黃色；0.577～0.492微米，綠色；0.492～0.455微米，藍靛色；0.455～0.39微米，紫色。
紅外光譜（infrared spectra）
指以波長或波數為橫坐標以強度或其他隨波長變化的性質為縱坐標所得到的反映紅外射線與物質相互作用的譜圖。按紅外射線的波長范圍，可粗略地分為近紅外光譜（波段為0.8～2.5微米）、中紅外光譜（2.5～25微米）和遠紅外光譜（25～1000微米）。對物質自發發射或受激發射的紅外射線進行分光，可得到紅外發射光譜，物質的紅外發射光譜主要決定于物質的溫度和化學組成；對被物質所吸收的紅外射線進行分光，可得到紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜，它是一種分子光譜。分子的紅外吸收光譜屬于帶狀光譜。原子也有紅外發射和吸收光譜，但都是線狀光譜。
紫外光譜
紫外光譜是分子中某些價電子吸收了一定波長的電磁波，由低能級躍近到高能級而產生的一種光譜，也稱之為電子光譜。目前使用的紫外光譜儀波長范圍是200~800nm。其基本原理是用不同波長的近紫外光（200~400nm）依次照一定濃度的被測樣品溶液時，就會發現部分波長的光被吸收。如果以波長λ為橫坐標（單位nm），吸收度 （absorbance）A為縱坐標作圖，即得到紫外光譜（ultra violet spectra，簡稱UV）。
毛坯加工
將生長出來的晶體進行研磨，根據研磨質量不同要求選用不同顆粒的細沙進行研磨，去除表面不均勻部分，根據產品尺寸要求在切割機上進行切割，切割完成后在水浴鍋中進行融蠟粘接（水浴鍋采用電加熱，加熱溫度60℃，用融化后的石蠟的粘性粘接切割后的晶體，因只需把石蠟由固態加熱至液態即可，固無廢氣產生），融蠟粘接完成后按照客戶要求尺寸進行晶體滾圓，滾圓后進行水解(用水對石蠟進行溶解)，水解完成后進行清洗，倒邊，檢驗合格后為成品，不合格回到晶體切割工序再利用。
拋光加工：
晶體毛坯通過銑磨機進行銑磨，銑磨過程中產生廢水，銑磨后再精磨，精磨過程中采用金剛砂進行精磨，精磨完成后進行拋光，拋光完成后進行定心割邊，定心割邊完成后進行清洗檢驗，清洗采用無水乙醇清洗擦拭（擦拭在擦拭臺進行，無水乙醇用量極少，無需封閉集氣處理。），檢驗合格后為成品
表面光潔度的定義及檢測
表面光潔度、表面粗糙度和表面平整度是三個容易相互混淆的概念。表面光潔度從嚴格意義上來說是表面粗糙度的另一稱法，但這兩者的概念還是有所區別。表面光潔度是基于人的視覺所提出來的概念，而表面粗糙度是由于元件在加工的過程中刀具與元件表面摩擦或高頻振動在光學元件表面形成微觀幾何形狀來定義的。由于光學元件表面粗糙度計算比較復雜，因此，借助光源使用肉眼觀察光學元件的光潔度更直觀的來檢測光學質量。
隨著精密激光技術的不斷發展，對表面光潔度的要求越來越高。尤其在高功率激光系統中，光學元件的表面質量是限制其進一步發展的重要因素之一。光學元件表面質量的好壞會直接影響整個光學系統的性能，想要使光學儀器設備能更高效地工作，不僅要在加工時注意光學元件的表面質量，還要做好對成品元件的檢測工作，因此如何更好地檢測光學鏡片光潔度將成為重要指標之一。
一、表面光潔度檢驗方法
1、我國標準規定，檢驗時應以黑色屏幕為背景，光源為36V、60W~108W的普通白熾燈泡，在透射光或反射光下用4×~10×放大鏡觀察。
2、俄國標準規定，檢驗時光源為60W~100W的普通白熾燈泡，在透射光或反射光下觀察。檢驗像面附近的光學表面時應采用不小于6×放大鏡，檢驗Ⅰ~Ⅲ級的光學表面時應采用不大于6×放大鏡，檢驗低于Ⅳ級的光學表面時不采用放大鏡。
3、美軍標準規定，方法1：檢驗時以磨砂玻璃為背景觀察零件，光源為40W的日光燈，放在玻璃后面3cm
處。玻璃正面放2根以上的無光澤橫條與玻璃接觸；橫條約占玻璃面積一半；方法2：40γ的日光燈的燈光透過磨砂玻璃后再透過零件，借助零件表面散射光觀察疵病。觀察時應以黑色為背景。
二、表面光潔度的定義及判定方法
表面缺陷標準：根據美國軍方標準《MIL-O-13830B》，用兩組數字表示表面缺陷大小。例如40-20，前者限制劃痕大小，后者限制麻點大小。道子、亮路、傷、擦痕都統稱為劃痕。斑點、坑點、點子 都稱為麻點。規定長與寬的比大于4：1的為劃痕；長與寬的比小于4：1的為麻點。
當元件的不同區域表面光潔度要求不一樣時，計算等效直徑應以區域進行，即表面質量要求高的內區域其等效直徑以內區域為準（如有效孔徑的區域）；表面質量要求低的外區域計算為整體元件的等效直徑。
光圈，PV，rms，這幾個詞在光學加工中經常遇到，但不同的人有不同的理解，甚至同一個公司的人都難以達成一致的理解．
一般評價表面面形主要有三種，光圈 局部光圈；干涉儀計算得到的 pv rms； 還有就是ISO10110-5里面的一些指標
光圈理解為參考和被測之間的半徑差：
樣板法時 不管是平面樣板還是球面樣板，如果成圈了，那么個圈（一個條紋間隔）代表0.5個波長面形，如果干涉儀測時，如果成圈，那么分兩種情況，測平面時可以從單幅干涉圖得到光圈，但測球面時，是無法測到光圈的，就是說，干涉儀測球面時是測不出光圈的，要想得到球面的半徑差，需要配以測長裝置。因為干涉儀的標準球面鏡只提供標準球面波，而這個球面波是任意半徑的，而樣板法標準球面，提供一個半徑固定的標準球面。
上面說的是N
第二就是像散差了，他表示光學表面和參考表面之間兩個互相垂直方向上光圈數不等所對應的偏差，兩個方向的N相減，還要看光圈的符號
比如，橢圓形狀像散時，兩個方向N符號是相同的，馬鞍形狀像散時，兩個方向N符號是相反的
局部光圈
就是局部不規則度 所對應的局部偏差。主要看局部條紋偏移量和理想條紋間隔之間的比值。
干涉儀一般測量后得到的是PV值和rms值，pv值對應的是波面 峰值和谷值之間的差，或者認為和塌邊和翹邊指和，而局部光圈呢，是塌邊和翹邊之間的最大值。單單用pv值來評價有時候很不客觀。rms是一種統計量，主要是看波面的變化緩慢，rms值反映波面可能更客觀。
ISO 10110-5里面把干涉儀得到的波面分成 sag 和 IRR（不規則度），IRR有分為旋轉對稱和非旋轉對稱。其中對于平面來講，sag對應于半徑差，和光圈有點像，也對應于power值（只是接近），IRR 就是扣除sag后的波面，和局部光圈有點像。上面說了干涉儀測不出球面光學元件的光圈，所以干涉儀測球面只能得到IRR，要想得到sag可以通過配以測長裝置，或者用球徑儀測，然后輸入參考半徑和比較半徑，就可以算出。
PV鏡片表面上凸凹不平的最高點和最低點的差值，而irregularity是局部光圈吧，我們考量某鏡片的局部光圈數是同一條干涉條紋不規則部分偏離規則部分的比值，但它不一定是最高點和最低點的差值，肯定小于等于！
光圈不滿一個時,大概可分為兩種,一種是光圈變成直線了,我們習慣稱其為零個光圈.
另一種是成弧線的,我們習慣稱其為半個光圈.
光圈：鏡片和樣板放在一起的時候會形成干涉條紋，成圓環形。圓環的個數既是光圈數。
PV：鏡片表面上最高點和最低點的差值。RMS：鏡片表面上那些坑坑包包差值的平均值。
平行度與平面度
平行度
指兩平面或者兩直線平行的程度，指一平面（邊）相對于另一直線（邊）平行的誤差最大允許值。
平面度
機械加工中對加工后表面的平整度，即一個平面上最高點與最低點的差值。如0.5：250表示在250的正方形內最高點與最低點的差值不大于0.5MM.
