極端な紫外線から室温近くの遠赤外線までのシリカガラスの光学定数

30 nmから1000 microMのスペクトル範囲にわたるシリカガラスの複雑な屈折率の実数（屈折率）および想像上の（吸収指数）部分を報告する研究を徹底的かつ批判的にレビューします。電磁スペクトル上の光定数の一般的な特徴は、文献全体で比較的一貫しています。特に、シリカガラスは、200 nmより短く、3.5-4.0マイクロームよりも大きい波長に対して事実上不透明です。強い吸収バンドが観察されます（i）電子との相互作用、不純物による吸収、およびOHグループと点欠陥の存在により、160 nm未満。（ii）OHグループによっても引き起こされる2.73-2.85、3.5、4.3マイクロムで。（iii）振動のSI-si共鳴モードにより、9-9.5、12.5、および21-23 microMのaproximativis aproximativis at 21-23 microMで。ただし、屈折率と吸収指数の実際の値は、ガラス製造プロセス、結晶性、波長、温度、および不純物、点欠陥、包含、泡、および実験的な不確実性と検索方法の近似の存在により、大幅に変化します。さらに、シリカガラスの光学特性の包括的な近似を提供する新しい式が、7〜50マイクロームが提案されています。これらの式は実験データと一致しており、既存の式で覆われた0.21-7マイクロームのスペクトル範囲を大幅に拡張し、さまざまなエンジニアリングアプリケーションで使用できます。

We thoroughly and critically review studies reporting the real (refractive index) and imaginary (absorption index) parts of the complex refractive index of silica glass over the spectral range from 30 nm to 1000 microm. The general features of the optical constants over the electromagnetic spectrum are relatively consistent throughout the literature. In particular, silica glass is effectively opaque for wavelengths shorter than 200 nm and larger than 3.5-4.0 microm. Strong absorption bands are observed (i) below 160 nm due to the interaction with electrons, absorption by impurities, and the presence of OH groups and point defects; (ii) at aproximately 2.73-2.85, 3.5, and 4.3 microm also caused by OH groups; and (iii) at aproximately 9-9.5, 12.5, and 21-23 microm due to Si-O-Si resonance modes of vibration. However, the actual values of the refractive and absorption indices can vary significantly due to the glass manufacturing process, crystallinity, wavelength, and temperature and to the presence of impurities, point defects, inclusions, and bubbles, as well as to the experimental uncertainties and approximations in the retrieval methods. Moreover, new formulas providing comprehensive approximations of the optical properties of silica glass are proposed between 7 and 50 microm. These formulas are consistent with experimental data and substantially extend the spectral range of 0.21-7 microm covered by existing formulas and can be used in various engineering applications.