窗口片（Windows）光学中的基础光学元件之一，通常用作电子传感器或外在环境的检测器的保护窗。用于分隔两侧的环境，如分开仪器的内部与外部，使仪器的内部与外部相互隔离，从而保护内部器件。窗口片不会更改系统的放大倍率。
基底材料包括各种光学玻璃、N-BK7、紫外熔石英、红外熔石英以及氟化钙(CaF2)、氟化镁(MgF2)、硒化锌(ZnSe)、锗(Ge)、硅(Si)等晶体材料，并提供增透膜、高反膜、分光膜、金属膜等各种光学镀膜。宽带增透膜可用于紫外、可见光、近红外和中红外波段。
窗口片重要的参数有：透光率、面型精度、厚度、平行度、基底材质等属性，可根据具体应用选择适合参数的窗口片。
氟化锂介绍：
LiF晶体是一种优良的光学晶体材料 ,具有较宽的透射波段 (110 ～ 6, 600 nm)和较高的透过率 ,特别需要指出的是 LiF晶体在真空紫外波段的透过率是已知材料中最高的,因而被用作紫外波段的窗口材料。在红外波段 LiF晶体的折射率最小,因而常被用作红外激光、红外夜视仪的窗口材料。
通过 LiF晶体着色可获得色心比较稳定、均匀的 LiF色心激光晶体, 其具有很好的光谱特性, 是最有前途的飞秒脉冲激光器和近红外可调谐激光器。 LiF晶体还是电子探针、荧光分析仪和大型光学仪器中不可缺少的分光晶体元件。
真空紫外(VacuumUltraviolet,简称 VUV)是指电磁波谱区在 10 ～ 200 nm的紫外波段 ,源于空气对该波段有强烈的吸收作用而只能在真空条件下使用 。在激光和光刻技术中 ,深紫外 (DeepUltraviolet,简称 DUV)指紫外线中低于 300 nm的波段。
随着人们对真空紫外波段理论和应用研究的日益深入, 科学实验和工业发展对深紫外激光器、真空紫外光源、真空紫外探测器和相应真空紫外光学体系的需求日益广泛, 对氟化物等光学晶体提出了更高的要求,如光学均匀性更好、物理和化学稳定性高 、机械性能和热性能好、生长尺寸更大等;而透过率高、截止波段短的 LiF晶体成为研究真空紫外波段优良的备选材料。
LiF晶体结构属立方晶系 Fm3m空间群, 密度 2.635 g/cm3, 熔点 1115 K, 解离面为 (100)面 ,分子量为25.939,晶格常数 0.40279 nm, 莫氏硬度为 3。比较 LiF、MgF2 、CaF2常见物理性能 , LiF物理性能的差异导致其在生长加工过程中存在很大差异。
例如, 在不同温度下, LiF的热导率不同, 这就要求在生长过程中控制降温速率 、制定合适的降温曲线以防止热应力聚集影响晶体质量 ;LiF硬度较 MgF2 、CaF2 低, 故加工时更容易引起变形, 表面抛光时更容易由于偶然因素引起划痕甚至开裂;虽然 LiF晶体的比热大约是 MgF2 、CaF2 的 1.5倍 ,但其线性热膨胀系数远大于MgF2 、CaF2,故加工过程中应严格保持外部温度稳定以避免开裂 。
化学性质
LiF在 18 ℃水中的溶解度为 0.27 g/100 g水, 易溶于硝酸和高氯酸等强酸 ,可与液态氟化氢反应生成LiHF2 ,不溶于酒精 。由于 LiF的溶解度远大于 MgF2 、CaF2 (分别为 0.0076 g/100 g水 、0.0017 g/100 g水 ),故在晶体生长、加工、储存和运输过程中应严格保持干燥以防止潮解。
光学性能
LiF晶体对电磁波的透过波长范围为 110 ～ 6600 nm, 在其透过范围内 ,晶体有较高的透过率。
在 110 ～ 10, 000 nm范围内 LiF晶体的射率 n与波长 λ的关系 (色散公式)如下所示。
n2 =1 +0.92549λ2/(λ2 -0.73762 )+6.96747λ2/(λ2 -32.792)
透过率检测
检验设备：
1.岛津3600plus紫外可见分光光度计/UV-1801紫外可见分光光度计/NICOLET TN10傅里叶红外显微镜
2.全自动应力仪PTC-9
3.激光笔（绿光，功率25-125mW）
样品：氟化锂晶体，直径不小于20 ~ 50mm，厚度10±0.5mm，通光面抛光光洁度达到80/50
测试波段：190nm~1100nm，2.5μm~12μm
合格要求：T>92%@280nm
氟化锂紫外-可见-近红外透过率曲线
氟化锂晶体红外透过率曲线
气泡和条纹-微观的：
所有晶体和玻璃材料，没有完美的材料，都会有细小的气泡或是条纹；这个在国标中有规定。ICC的符合国标。
需要注意的是，有些气泡和条纹，在棒材阶段是监测不出来的，切片也看不出，只有精密抛光后，在有经验的检验员或是精密检测仪器下，才能看到。
包裹物，散射颗粒：
晶体材料里面有可见白点，星星点点，用激光笔照射候，发光。这些是绝对不合格品的表现。
颜色：
颜色多是材料在清洗过程中，酸碱配比不一致；亮度不一致，多为晶体方向或是晶体结构不同，譬如111方向可能不如100方向更亮或是透一些。
N-BK7：
N-BK7是最常用的光学材料，从可见到近红外（350-2000nm）具有优异的透过率，在望远镜、激光等领域有广泛应用。N-BK7是制备高质量光学元件最常用的光学玻璃，当不需要紫外熔融石英的额外优点（在紫外波段具有很好的透过率和较低的热膨胀系数）时，一般会选择N-BK7。
紫外熔融石英：
紫外熔融石英（JGS1，F_SILICA）从紫外到近红外波段（185-2100nm）都有很高的透过率，在深紫外区域具有很高透过率，使其广泛应用于紫外激光中。此外，与H-K9L（N-BK7）相比，紫外级熔融石英具有更好的均匀性和更低的热膨胀系数，使其特别适合应用于紫外到近红外波段，高功率激光和成像领域。
氟化钙：
由于氟化钙（CaF2）在波长180nm-8um之内的透射率很高（尤其在350nm-7um波段透过率超过90%），折射率低（对于180 nm到8.0um的工作波长范围，其折射率变化范围为1.35到1.51）因此即使不镀膜也有较高的透射。它经常被用做分光计的窗口片以及镜头上，也可用在热成像系统中。另外，由于它有较高的激光损伤阈值，在准分子激光器中有很好的应用。氟化钙与氟化钡、氟化镁等同类物质相比具有更高的硬度。
氟化钡：
氟化钡材料从200nm-11um区域内透射率很高。尽管此特性与氟化钙相似，但氟化钡在10.0um 以后仍有更好的透过，而氟化钙却是直线下降的；而且氟化钡能耐更强的高能辐射。然而，氟化钡缺点是抗水性能较差。当接触到水后，在500℃时性能发生明显退化，但在干燥的环境中，它可用于高达800℃的应用。同时氟化钡有着优良的闪烁性能，可以制成红外和紫外等各类光学元件。应当注意：当操作由氟化钡制作的光学元件时，必须始终佩戴手套，并在处理完以后彻底清洗双手。
氟化镁：
氟化镁在许多紫外和红外应用中备受欢迎，是200nm-6um波长范围内应用的理想选择。与其它材料相比，氟化镁在深紫外和远红外波长范围尤其耐用。氟化镁是一种强力的材料，可用于抵抗化学腐蚀、激光损伤、机械冲击和热冲击。其材质比氟化钙晶体硬，但与熔融石英比较相对较软，并且具有轻微的水解。它的努氏硬度为415，折射率为1.38。
硒化锌：
硒化锌在600nm-16um波段内具有很高透过率，常用于热成像、红外成像、以及医疗系统等方面。而且由于硒化锌吸收率低，特别适用于大功率CO2激光器中。应当注意：硒化锌材料相对较软（努氏硬度为120），容易擦花，建议不要用于严酷环境。在手持、以及清洁时要加倍小心，捏持或擦拭时用力要均匀，最好带上手套或橡胶指套，以防玷污。不能用镊子或其它工具夹持。
硅：
硅适合用于1.2-8um区域的近红外波段。因为硅材料具有密度小的特点（其密度是锗材料或硒化锌材料的一半），在一些对重量要求敏感的场合尤为适用，特别在3-5um波段的应用。硅的努氏硬度为1150，比锗硬，没有锗易碎。然而，由于它在9um处有强的吸收带，因此并不适合用于二氧化碳激光器的透射应用。
锗：
锗适合用2-16um区域的近红外波段，很适合用于红外激光。由于锗具有高折射率、表面最小曲率和色差小的特性，在低功率成像系统中，通常不需要修正。但是锗受温度影响较为严重，透过率随温度的升高而降低，因此，只能在100℃以下应用。在设计对重量有严格要求的系统的时候要考虑锗的密度(5.33g/cm3)。锗平凸透镜采用精密金刚石车床车削表面，这一特征使其非常适合于多种红外线应用，包括热成像系统、红外线分光镜、遥测技术和前视红外（FLIR）领域中。
CVD 硫化锌：
CVD ZnS是除金刚石外，唯一透射波段覆盖可见光到长波红外，全波段乃至微波波段的红外光学材料, 是目前最重要的长波红外窗口材料(既可用作高分辨率红外热像系统的窗口和透镜，也可用作“三光合 一”光窗、近红外激光/双色红外复合光窗等先进军事用途。
可见光
指能引起视觉的电磁波。可见光的波长范围在0.77～0.39微米之间。波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同。0.77～0.622微米，感觉为红色；0.622～0.597微米，橙色；0.597～0.577微米，黄色；0.577～0.492微米，绿色；0.492～0.455微米，蓝靛色；0.455～0.39微米，紫色。
红外光谱（infrared spectra）
指以波长或波数为横坐标以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。按红外射线的波长范围，可粗略地分为近红外光谱（波段为0.8～2.5微米）、中红外光谱（2.5～25微米）和远红外光谱（25～1000微米）。对物质自发发射或受激发射的红外射线进行分光，可得到红外发射光谱，物质的红外发射光谱主要决定于物质的温度和化学组成；对被物质所吸收的红外射线进行分光，可得到红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，它是一种分子光谱。分子的红外吸收光谱属于带状光谱。原子也有红外发射和吸收光谱，但都是线状光谱。
紫外光谱
紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波，由低能级跃近到高能级而产生的一种光谱，也称之为电子光谱。目前使用的紫外光谱仪波长范围是200~800nm。其基本原理是用不同波长的近紫外光（200~400nm）依次照一定浓度的被测样品溶液时，就会发现部分波长的光被吸收。如果以波长λ为横坐标（单位nm），吸收度 （absorbance）A为纵坐标作图，即得到紫外光谱（ultra violet spectra，简称UV）。
毛坯加工
将生长出来的晶体进行研磨，根据研磨质量不同要求选用不同颗粒的细沙进行研磨，去除表面不均匀部分，根据产品尺寸要求在切割机上进行切割，切割完成后在水浴锅中进行融蜡粘接（水浴锅采用电加热，加热温度60℃，用融化后的石蜡的粘性粘接切割后的晶体，因只需把石蜡由固态加热至液态即可，固无废气产生），融蜡粘接完成后按照客户要求尺寸进行晶体滚圆，滚圆后进行水解(用水对石蜡进行溶解)，水解完成后进行清洗，倒边，检验合格后为成品，不合格回到晶体切割工序再利用。
抛光加工：
晶体毛坯通过铣磨机进行铣磨，铣磨过程中产生废水，铣磨后再精磨，精磨过程中采用金刚砂进行精磨，精磨完成后进行抛光，抛光完成后进行定心割边，定心割边完成后进行清洗检验，清洗采用无水乙醇清洗擦拭（擦拭在擦拭台进行，无水乙醇用量极少，无需封闭集气处理。），检验合格后为成品
表面光洁度的定义及检测
表面光洁度、表面粗糙度和表面平整度是三个容易相互混淆的概念。表面光洁度从严格意义上来说是表面粗糙度的另一称法，但这两者的概念还是有所区别。表面光洁度是基于人的视觉所提出来的概念，而表面粗糙度是由于元件在加工的过程中刀具与元件表面摩擦或高频振动在光学元件表面形成微观几何形状来定义的。由于光学元件表面粗糙度计算比较复杂，因此，借助光源使用肉眼观察光学元件的光洁度更直观的来检测光学质量。
随着精密激光技术的不断发展，对表面光洁度的要求越来越高。尤其在高功率激光系统中，光学元件的表面质量是限制其进一步发展的重要因素之一。光学元件表面质量的好坏会直接影响整个光学系统的性能，想要使光学仪器设备能更高效地工作，不仅要在加工时注意光学元件的表面质量，还要做好对成品元件的检测工作，因此如何更好地检测光学镜片光洁度将成为重要指标之一。
一、表面光洁度检验方法
1、我国标准规定，检验时应以黑色屏幕为背景，光源为36V、60W~108W的普通白炽灯泡，在透射光或反射光下用4×~10×放大镜观察。
2、俄国标准规定，检验时光源为60W~100W的普通白炽灯泡，在透射光或反射光下观察。检验像面附近的光学表面时应采用不小于6×放大镜，检验Ⅰ~Ⅲ级的光学表面时应采用不大于6×放大镜，检验低于Ⅳ级的光学表面时不采用放大镜。
3、美军标准规定，方法1：检验时以磨砂玻璃为背景观察零件，光源为40W的日光灯，放在玻璃后面3cm
处。玻璃正面放2根以上的无光泽横条与玻璃接触；横条约占玻璃面积一半；方法2：40γ的日光灯的灯光透过磨砂玻璃后再透过零件，借助零件表面散射光观察疵病。观察时应以黑色为背景。
二、表面光洁度的定义及判定方法
表面缺陷标准：根据美国军方标准《MIL-O-13830B》，用两组数字表示表面缺陷大小。例如40-20，前者限制划痕大小，后者限制麻点大小。道子、亮路、伤、擦痕都统称为划痕。斑点、坑点、点子 都称为麻点。规定长与宽的比大于4：1的为划痕；长与宽的比小于4：1的为麻点。
当元件的不同区域表面光洁度要求不一样时，计算等效直径应以区域进行，即表面质量要求高的内区域其等效直径以内区域为准（如有效孔径的区域）；表面质量要求低的外区域计算为整体元件的等效直径。
光圈，PV，rms，这几个词在光学加工中经常遇到，但不同的人有不同的理解，甚至同一个公司的人都难以达成一致的理解．
一般评价表面面形主要有三种，光圈 局部光圈；干涉仪计算得到的 pv rms； 还有就是ISO10110-5里面的一些指标
光圈理解为参考和被测之间的半径差：
样板法时 不管是平面样板还是球面样板，如果成圈了，那么个圈（一个条纹间隔）代表0.5个波长面形，如果干涉仪测时，如果成圈，那么分两种情况，测平面时可以从单幅干涉图得到光圈，但测球面时，是无法测到光圈的，就是说，干涉仪测球面时是测不出光圈的，要想得到球面的半径差，需要配以测长装置。因为干涉仪的标准球面镜只提供标准球面波，而这个球面波是任意半径的，而样板法标准球面，提供一个半径固定的标准球面。
上面说的是N
第二就是像散差了，他表示光学表面和参考表面之间两个互相垂直方向上光圈数不等所对应的偏差，两个方向的N相减，还要看光圈的符号
比如，椭圆形状像散时，两个方向N符号是相同的，马鞍形状像散时，两个方向N符号是相反的
局部光圈
就是局部不规则度 所对应的局部偏差。主要看局部条纹偏移量和理想条纹间隔之间的比值。
干涉仪一般测量后得到的是PV值和rms值，pv值对应的是波面 峰值和谷值之间的差，或者认为和塌边和翘边指和，而局部光圈呢，是塌边和翘边之间的最大值。单单用pv值来评价有时候很不客观。rms是一种统计量，主要是看波面的变化缓慢，rms值反映波面可能更客观。
ISO 10110-5里面把干涉仪得到的波面分成 sag 和 IRR（不规则度），IRR有分为旋转对称和非旋转对称。其中对于平面来讲，sag对应于半径差，和光圈有点像，也对应于power值（只是接近），IRR 就是扣除sag后的波面，和局部光圈有点像。上面说了干涉仪测不出球面光学元件的光圈，所以干涉仪测球面只能得到IRR，要想得到sag可以通过配以测长装置，或者用球径仪测，然后输入参考半径和比较半径，就可以算出。
PV镜片表面上凸凹不平的最高点和最低点的差值，而irregularity是局部光圈吧，我们考量某镜片的局部光圈数是同一条干涉条纹不规则部分偏离规则部分的比值，但它不一定是最高点和最低点的差值，肯定小于等于！
光圈不满一个时,大概可分为两种,一种是光圈变成直线了,我们习惯称其为零个光圈.
另一种是成弧线的,我们习惯称其为半个光圈.
光圈：镜片和样板放在一起的时候会形成干涉条纹，成圆环形。圆环的个数既是光圈数。
PV：镜片表面上最高点和最低点的差值。RMS：镜片表面上那些坑坑包包差值的平均值。
平行度与平面度
平行度
指两平面或者两直线平行的程度，指一平面（边）相对于另一直线（边）平行的误差最大允许值。
平面度
机械加工中对加工后表面的平整度，即一个平面上最高点与最低点的差值。如0.5：250表示在250的正方形内最高点与最低点的差值不大于0.5MM.
