很多情况下，光学元件必须承受一定的压力。一方面承受一定压力的光学元件必须有足够的厚度才不致于在加载压力时发生破裂。另一方面，由于厚度增加会使光学元件的透射性能下降，光学元件成本增加。因此，出于光学性能和成本方面的考虑，最好是尽量减小其厚度。
   下面列出的公式将介绍如何计算出承受一定压力的光学元件所需的厚度。

在计算时，我们假设光学窗口边缘由光学法兰从下部支撑，上表面处于释放状态。这里没有包括会影响某些特定应用场合所需厚度的一些重要因素，比如：

安装法兰的大小 ; 由安装或密封产生的应力 ; 法兰夹持应力 ; 法兰平整度 ; 热膨胀应力 ；振动效应 ; 压力循环或突增 ; 热冲击热循环 ; 安装表面的硬度 ; 安装表面的粗糙度 ；光学元件边缘的粗糙度 ; 所要满足的光学指标 。

   由于不可能把所有这些因素都包括在分析中，最常见的做法是在公式中加入“安全系数”，这将使计算厚度增加到足以应付大多数应用的程度。这将得出下列公式：

一圆形窗口，其最小厚度为：

 

 

T ：厚度（mm）；

R ：无支撑部分圆圈半径（mm）；

P ：压力（g/mm²）；

S ：安全系数，（安全系数4，通常可以保证大多数安全应用）；

M ：断裂模数，（g/mm²）。

 

二长方形窗口，其最小厚度为

 

 

T ：厚度（mm）；

X ：无支撑长度（mm）；

Y ：无支撑宽度（mm）；

P ：压力（g/mm²）；

S ：安全系数，（安全系数4，通常可以保证大多数安全应用）；

M ：断裂模数，（g/mm²）。

 

 

单位换算：

1磅=0.4535924kg；  1英寸=25.4mm；     1磅/英寸²(psi)=0.703g/mm²

1磅/英寸²(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克/厘米²(kg/cm2)=0.0689巴(bar)=0.068大气压(atm);

1兆帕(MPa)=145磅/英寸²(psi)=10.2千克/厘米²(kg/cm²)=10巴(bar)=9.8大气压(atm) 

 

 

常用材料的断裂模数M值

硒化锌：8000psi; 

硫化锌：15000psi；

多光谱硫化锌：10000psi；

锗：13500psi；

砷化镓：20000psi