晶體材料與玻璃材料相比具有某些非常優越的光學特性。

另一方面，晶體具有容易潮解或雙折射特性等，不适于作為光學元件的性質。

綜合利用這些特性，可以選擇有用的晶體材料作為光學元件使用。

硒化鋅材料

光學窗口材料

光學窗口材料

氟化鈣 CaF₂

天然的氟化鈣礦石被稱為螢石，在個别情況下照射紫外線時會産生熒光。

人工制造的氟化鈣材料多用于高級照相機鏡頭或分光器的分光鏡。

光學特性從真空紫外到紅外的寬帶内透過率較高，比普通光學玻璃的折射率和色散小，利用其色散曲線的不同（異常部分分散）設計消色差透鏡時，具有很大的優勢。由于晶體構造為各向同性，所以不會産生雙折射。

化學性質比較穩定，潮解性比較低，比氟化锂或氟化鎂更被普遍使用。

寶石 AI₂O₃

是硬度僅次于鑽石的礦石，也是很難受損傷的晶體。從很久以前就經常被用于手表的窗口玻璃或齒輪的軸或軸承。雖然有寶石玻璃這樣的稱呼，但是結構并不是玻璃材料而是晶體結構。

由于化學性非常穩定，有時也作為玻璃的替代品使用。人工制造的寶石是無色透明的，可以透過從紫外到紅外的寬帶。由于是單軸晶體，根據晶體的朝向會産生雙折射。絕緣性良好，具有相對較高的導熱性。

可以作為超短脈沖激光的激勵介質的钛寶石（Ti：sapphire）晶體或是紫外LED的晶體基闆使用。

硒化鋅 ZnSe

是琥珀色的晶體，在長波長區域可以透過直到20µm的紅外線。但是，不能透過可見光區域的藍·綠光。

經常被用于CO₂激光的透鏡材料。在使用紅色的激光作為CO₂激光的導光時，硒化鋅可以同時透過這種導光和CO₂激光。在法律上被劃定為烈性毒物，部分産品需要提交烈性毒物轉讓證。而且，使用後的ZnSe光學元件被禁止作為普通垃圾扔掉。不要的硒化鋅産品必須返回銷售公司。

具有在水中是不溶解的性質，但與酸反應會産生有毒的硒化氫。由于折射率較高，因表面反射的透過損失很大，通過蒸鍍防反射膜，可以得到99%以上的透過率。

矽 Si

做為半導體的單晶體矽，看上去有金屬光澤但不能透過可見光線，其透過波長為2〜6µm紅外線。也可以作為紅外檢驗器的濾光片使用。

此外，由于導熱性能良好，有時也可以作為高輸出CO₂激光的金膜反射鏡的基闆使用。

鍺 Ge

看上去有金屬光澤但不能透過可見光線，但是可以透過2〜20µm的寬譜區紅外線。可作為熱成像照相機的透鏡材料使用。

由于折射率較高為4，在無防反射膜的情況下使用時，由于表面反射透過損失将會很大，透過率在50%以下。

注意：

~紅外透過材料除透過，反射之外，有時需要考慮因溫度變化引起的輻射光譜的影響。

~觀測波長為10µm以上的紅外線時，或在30℃以上的環境中使用光學系統時，所有的物質都放射紅外的輻射線，因此有時可能導緻不能正确觀測被檢測物體的紅外光譜。

雙折射材料

觀測波長為10µm以上的紅外線時，或在30℃以上的環境中使用光學系統時，所有的物質都放射紅外的輻射線，因此有時可能導緻不能正确觀測被檢測物體的紅外光譜。

水晶 SiO₂

沒有不純物質的石英晶體，是單軸晶體（三方晶）具有少許的雙折射特性。

作為水晶振蕩器或CCD攝像元件的低通濾光片，其人工晶體被大量生産。

利用尋常光（n_o）和非常光（n_e）的少許折射率差異可以制造波長闆。

水晶物理特性

方解石 CaCO₃

也被稱為碳酸鈣礦石（calcite），是常見的天然形成的無色透明的礦石。

是單軸（三方晶）晶體，具有很大的雙折射特性。

利用尋常光（n_o）和非常光（n_e）的折射率差，可以制作消光比性能較高的格蘭湯普森偏光鏡。

由于很柔軟，是很容易受損傷的晶體。

* 由于是天然礦石，透光率的特性存在個體差異。

方解石物理特性