鍺（Ge）單晶是一種化學(xué)惰性材料，它的透射光譜范圍為2-14μm，是一種常用的紅外光學(xué)材料。具有硬度高、導(dǎo)熱性好、不溶于水等特點(diǎn)。鍺單晶的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能好，廣泛應(yīng)用于窗口及光學(xué)元件熱成像系統(tǒng)。紅外熱成像儀和紅外測溫儀窗口上用鍺玻璃，主要考慮8-14um這一波段不鍍膜情況下鍺玻璃的透過率只有40-50%，而鍍了增透膜之后的透過率可以達(dá)到90%。而且多數(shù)客戶在鍺玻璃還會要求鍍DLC類金剛石碳膜用來加強(qiáng)鍺玻璃的硬度，起到一定的防爆效果。鍺在10.6μm的吸收很小，用鍺單晶加工的窗口是CO2激光的首選，也能用來制作各種濾波器的基板。當(dāng)壓力高于120KPa時，鍺單晶會形成另一種同素異形體，因此鍺單晶工作壓力不能超過120KPa（0.12MPa）。鍺是由比利時、美國、中國和俄羅斯的少數(shù)制造商使用Cz法生長的。鍺的折射率隨溫度迅速變化，在略高于350°K的所有波長下，由于帶隙中充滿熱電子，材料變得不透明。

應(yīng)用:鍺是一種高折射率材料，用于制造光譜學(xué)的衰減全反射(ATR)棱鏡。它的折射率使得鍺在不需要涂層的情況下，可以成為一個有效的50%的天然分束器。鍺也被廣泛用作生產(chǎn)光學(xué)濾光片的襯底。鍺覆蓋了整個8-14μm熱波段，用于熱成像透鏡系統(tǒng)。鍺可以使用金剛石AR膜層產(chǎn)生一個極其堅韌的光學(xué)前組件。

       鍺單晶在紅外中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在制造紅外光學(xué)鏡頭以及保護(hù)紅外光學(xué)鏡頭的紅外光學(xué)窗口上。

詳細(xì)來說，鍺單晶因其對紅外輻射的良好透過性，成為制造紅外光學(xué)鏡頭的首選材料。據(jù)統(tǒng)計，60%以上的中低端紅外光學(xué)鏡頭和50%的高端紅外光學(xué)鏡頭都由鍺單晶制造。這些紅外光學(xué)鏡頭廣泛應(yīng)用于軍事偵察、目標(biāo)識別、安防監(jiān)控、夜間輔助駕駛等多個領(lǐng)域。例如，在軍事上，機(jī)載紅外鏡頭、艦載紅外鏡頭、路基紅外鏡頭、車載紅外鏡頭等都大量使用了鍺單晶。

        此外，鍺單晶還用于制造保護(hù)紅外光學(xué)鏡頭的紅外光學(xué)窗口。這些窗口能夠確保紅外光學(xué)設(shè)備在惡劣環(huán)境下也能正常工作，如夜間或低光照條件。鍺單晶的高光學(xué)折射率和較小的色散，以及對紅外輻射的較好吸收和傳導(dǎo)能力，使其在紅外光學(xué)儀器制造中成為不可或缺的材料。

       總的來說，鍺單晶在紅外中的應(yīng)用不僅限于紅外光學(xué)鏡頭的制造，還包括保護(hù)這些鏡頭的紅外光學(xué)窗口，其在軍事、安防、民用等多個領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。