高功率激光系统中，透镜、窗口片材料的选择直接决定光束质量和长期稳定性。激光在材料内部的微小吸收会引起温升，进而通过折射率随温度变化（dn/dT）和热膨胀产生"热透镜效应"，导致焦点漂移和像差。
几种主流材料的特点对比：
熔石英（熔融石英）：从紫外到近红外宽波段透过，热膨胀系数极低（约0.55×10⁻⁶/K），是高功率1064nm系统最常用材料。缺点是热导率偏低（约1.3 W/m·K），极限功率密度受限。
蓝宝石（Al₂O₃）：热导率高达35-40 W/m·K，是熔石英的30倍，散热能力强；激光损伤阈值高，连续波可达1000 W/cm²以上。透过波段覆盖170nm-5.5μm。缺点是热膨胀系数较大（约5.3×10⁻⁶/K）。适合超高功率系统。
氟化钙（CaF₂）：透过范围从紫外到中红外，折射率低、色散小，常用于紫外和深紫外光学。但材料较软、抗潮性差。
硒化锌（ZnSe）：CO₂激光器10.6μm的标准透镜材料，在红外波段吸收最低。但材料软（Knoop硬度约120），易划伤，需小心操作和保护。
Nd:YAG棒也是典型例子：热导率约14 W/(m·K)，dn/dT约7.3×10⁻⁶/K，因此棒状YAG的热透镜补偿是固体激光器设计的必修课。
内容来源：深度追光
