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。
氟化钡介绍：
氟化钡（BaF2）晶体是碱土氟化物晶体。属于离子键立方晶体。透光范围宽，透过率高，折射率在较宽的波长范围内变化不大，吸水小，是一种良好的透红外材料，同时它可以抵消由于热膨胀和应力所引起的光学畸变，能保证光学性能和机械性能的稳定性，也是一种优良的激光窗口材料。
BaF2晶体还是一种具有独到之处的优良闪烁体，可以同时测量能谱和时间谱，能量分辨率和时间分辨率都较高，更是一种理想的闪烁晶体材料。在核物理、核医学、高能物理领域有着广泛的应用前景。目前国内各大分析仪器厂家都在使用。
氟化钡晶体广泛应用于高能物理探测器、红外视窗窗口元件等领域，尤其是在红外视窗上需求量巨大，在可以预见的一段时间内都将处于供不应求的状态。通常晶体采用坩埚下降法生长，每一炉次只可以制备一根毛坯。
近年来，随着这种红外窗口材料在国内消防、电力等行业的大力推广，电力设备关键测温元件的氟化钡红外晶体窗口的需求数量急剧增长，逐年大幅增加，氟化钡红外视窗材料的需求量巨大，传统生长技术已经难以满足市场对氟化钡晶体数量的需求。
我公司针对市场需求比较迫切的高品质氟化钡红外视窗窗口元件产品的问题，提出了在材料生产技术上将制备氟化钡晶体的石墨坩埚采用多孔坩埚代替传统的单孔坩埚的方案，同时对生产工艺进行改进，不仅能保证晶体的高品质，同时还能提高生产及加工效率，从而实现增产的目的。
该方法无需增加现有厂房或再投入大量生产设备及人员，可大幅提高单炉次的生产能力。氟化镁镀膜材料是另一类需求量较大的氟化物晶体产品。与红外视窗氟化钡相似的是，镀膜材料对单晶或多晶无严格要求，同样可采用多孔坩埚技术生长。
从客户反馈来看，产品质量完全满足使用要求。我公司已采用多孔坩埚生长氟化钡、氟化镁晶体多年，该技术已十分成熟。
透过率检测
检验设备：UV1801紫外可见分光光度计
样品：氟化钡晶体，直径不小于20 ~ 50mm，厚度10±0.5mm，通光面抛光光洁度达到80/50
合格要求：>85%@200nm-400nm，205nm无吸收，306nm吸收小于1%
氟化钡紫外-可见-近红外透过率曲线
氟化钡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.
