红外光学系统通常采用晶体材料，如ZnS、Si、GaAs、Ge、ZnSe等，晶体材料的红外透镜通常价格昂贵。硫系玻璃作为一种新型红外透镜材料，以第Ⅵ主族的S、Se、Te为主要成分，结合As、Ge、P、Sb、Al、Si等元素化合形成玻璃态物质；另外，还可以引入卤素形成硫卤化物玻璃。这种玻璃在中波和长波红外波段透射率较高，其透过波段可覆盖1~3um，3~5um，8~12um三个大气窗口。
硫系玻璃采用熔体淬冷法获得，生产效率高，周期短，成本低，具有优良的温度要粘度特性，可采用精密模压方法在短时间内批量制备性能一致的复杂型面光学元件[2]。加工效率比金刚石车削提高10倍以上，大大降低了红外光学系统的制造成本和加工周期，原料成本是锗单晶的1/3，是替代晶体的理想材料。
相比传统的红外材料，硫系玻璃的折射率温度系数较小，如 Gasir-1的折射率温度系数只有49.7×10−6/℃，仅为晶体Ge的折射率温度系数（晶体Ge的折射率温度系数为3.96×10−4/℃）的1/8[3]。下图是一些常见红外材料光学特性。
因此在红外热成像系统的热离焦调整和色差校正中具有重要作用。此外，硫系玻璃的色散系数较低，因此在消色差及无热化光学设计通常会考虑采用硫系玻璃。在光学系统中使用硫系玻璃对于简化系统结构、减轻重量、降低成本等方面均具有重要意义。
国外硫系玻璃主要为美国Amorphous公司生产的AMTIR_1、2、3、4、5、6系列，德国Vitron公司生产的IG2、3、4、5、6系列，法国Umicore公司生产的GASIRl、2、3系列等[4]。国内硫系玻璃主要为成都光明光电股份有限公司生产的HWS1、2、3、4、5、6系列，湖北新华光信息材料有限公司生产的IRG201、202、203、204、205、206系列，宁波大学研制的NBU-IR1、2、3、4、5、6、7、8系列（其光学特性见下图）。其中，目前在长波红外波段应用较多的是IG6产品，与其光学参数相同的国内玻璃牌号为HWS6、IRG206和NBU-IR5。
透红外材料具有良好的红外透过性,用其制作家用电器的黑色外观件,不仅可以塑料制品的保证机械强度,外观的基础上,仍然可以通过红外遥控方式控制家用电器,可以完全替代普通HIPS或者ABS作为家用电器的外观结构件
热红外材料成像通常是指3~5um的中红外（MWIR）成像和8~10um的远红外（LWIR）成像。在这些波段中，关注的是热源，而不是可见光。热红外成像有许多不同应用，如非破坏性测试、红外照相机可以拍摄设备的过热点或者建筑物热量流失位置、在医学领域可测局部体表温度的差异、在快速查找核电厂冷却系统的热泄露点，以及安全防护等。
可见光系统有许多玻璃类型可以使用，但只有极其有限的材料可以有效地用于MWIR和LWIR波段。图18.107给出了比较常用的红外透射材料的透过率图。这些数据包括表面的反射损失，因此，在应用高效增透膜后会产生相当高的透射比。只有极其有限的玻璃材料类型可有效地用于MWIR和LWIR波段。表18.9中列出了比较常用的常用热红外光学材料及它们的主要特性。阿贝常数V的定义为 (n1λ-1)/(n1λ-nHλ)，式中， nCλ 为中心波长的折射率，n1λ为短波长折射率，nHλ为长波长折射率。
锗是最普通的红外材料，可用于LWIR波段和MWIR波段。在LWIR波段，它是消色差双透镜中的“冕牌”或正透镜；在MWIR中，它是消色差双透镜中的“火石”或负透镜。这是源于其在两个波段中色散特性的差异。在MWIR波段，锗很接近它的低吸收波段，因此它的折射率变化很快，进而导致较大的色散。这使它适宜作为消色差双透镜中的负光焦度元件。
锗材料有两个很重要的参数：折射率和dn/dt 。锗的折射率略大于4.0，这意味着浅曲面是合理的，易于降低相差，对设计是有利的。参数dn/dt是折射率岁温度的变化。锗的dn/dt是0.000369C。这是一个很大的值，普通玻璃的 dn/dt=0.000360C。这会引起随温度变化的大的焦移，通常需要某种无热化技术（焦点相对温度进行补偿）。
锗是一种晶体材料，以单晶或多晶方式生成。根据生长过程，单晶锗比多晶锗更昂贵。多晶锗的折射率不够均匀，主要是由颗粒边界的杂质造成的，这些杂质会影响成像到FPA的像质。因此，单晶锗称为首选。在高温下，锗材料变得有吸收性，200C时透射比接近零。
单晶锗的折射率不均匀系数为0.00005~0.0001，而多晶锗为0.0001~0.00015。对于光学用途，通常以Ώ.cm为单位指定锗的电阻系数，整个毛坯的电阻系数为5~40 Ώ.cm 一般是可以接受的。图18.109显示了典型的锗毛坯，右侧有一块多晶区域。请注意，单晶区域内电阻系数表现正常而且沿径向缓慢变化，而多晶区的电阻系数则变化迅速。如果用一个合适的红外照相机来观察材料，会看到奇异的类似于蜘蛛网的回旋状图像，这种现象主要集中在颗粒边界。这源于边界处受到的诱导的杂质。硅和一些其他晶体材料的不足之一是脆而易碎。
硅是与锗很类似的晶体材料。它主要被用于3~5um的MWIR波段，其在8~12um的LWIR波段存在吸收。硅的折射率比锗略低，但它仍然足够大，有利于像差的控制。另外，硅的色散也相对较低。硅可以被金刚石车削。
硫化锌是常用于MWIR和LWIR波段的材料。它一般呈现锈黄色，对可见光半透明。生产硫化锌的最普通过程被称为化学汽相沉淀。
用热压制成的硫化锌能够对可见光透明。透明硫化锌可用于制造从可见光到LWIR波段的多光谱窗口和透镜。
硒化锌在很多方面与硫化锌类似。它的折射率比硫化锌略高，而结构不如硫化锌牢固。因此，考虑到环境耐久性原因，有时将一薄层硫化锌沉淀到厚的硒化锌基底上。与硫化锌相比，硒化锌的最显著优点是它的吸收系数极小，所以硒化锌通常被用于高能CO2能够系统中。
氟化镁也是一种晶体材料。它的晶体材料可以透射从紫外到MWIR的光谱段。氟化镁可用晶体生长或“热压”的方法制造，结果生成乳状玻璃态材料。它在MWIR波段透射的情况良好，但可能会有不希望的散射，造成对比度的下降和离轴的杂散光。微粒散射反比于波长的四次方，因此可见光下的乳状外观在5um处会缩小1/16。
蓝宝石是一种极其坚硬的材料。它可透射从深UV到MWIR波段的光。蓝宝石的一个独特特性是高温下很低的热发射率。这意味着高温下材料会发射比其他材料少的热辐射。可将蓝宝石用于制作经受高温的腔体窗口，适于红外波段通过窗口。蓝宝石的主要缺点在于其硬度使光学加工困难。另一种与之类似的材料称为尖晶石。尖晶石在效果上类似于热压蓝宝石，可以替代蓝宝石使用。尖晶石头还具有很高的色散。蓝宝石具有双折射特性，它的折射率是入射极化面的函数。
三硫化砷是一种可用于MWIR和LWIR波段的材料。它呈现深红色外观，十分昂贵。
还有许多其他可用材料，包括氟化钙、氟化钡、氟化钠、氟化锂和溴化钾等。这些材料可用于从深紫外到中波红外波段。它们的色彩特性使它们对宽谱段应用极具吸引力，尤其是从近红外中红外甚至到远红外的应用。这些材料中有许多具有某些不希望的特性，尤其是吸湿性。需要适当镀膜以避免湿气的破坏，它们的结构经常需要用干燥氮气净化。
随着科技的发展，智能家居产品，在生活中随处可见，比如摄像头蓝牙耳机传感器，机器人智能感应器，厕所洗手盆感应灯灯罩，红外医用设备、智能音箱 ，遥控器 ，智能游戏手柄、红外线D 眼镜、夜视仪器、红外线摄像头、指纹采集器,激光雷达，红外滤光条，感应皂液器，感应开关，等这些产品均能用到透红外PC材料。
透红外PC塑料是黑色的，非常光亮，添加一定比例红外剂以及其它助剂经过特殊工艺聚合而成一种红外线穿透材料颗粒。通过在加工过程中调整不同的材料配比，在保持PC（聚碳酸酯）塑料固有的特性上增加红外线穿透的效能。
红外线微米的光束就是红外线，在设计生产这种材料的时候，要根据红外线的光谱范围以及穿透能力，红外线透过PC塑料颗粒的表面颜色，红外透过材料光学性能稳定，超强穿透，抗干扰能力强，对可见光，强光的屏蔽性好，能透过575nm-1600nm以上波长的近红外区域，红外透过率根据部件的厚度、工作波段和颜色要求，透过率可达到88%-94%之间。
由于红外线的波长要比紫外线及可见光线长很多,因此在空气中的传播不会受到较短光线的干扰,能够轻易衍射绕过许多小型障碍物。
当下AI智能设备及红外控制传输行业的高速发展，对于光学光电子的要求越来越多，配套的工程塑料也随发展需求迅速。由于具有波长较长、穿透能力强、能量高等特点，红外线材料已经越来越多应用于信号传输和能量输送等领域。
红外 (IR) 照射的特征是波长介于 0.750 -1000μm (750 - 1000000nm) 之间。由于对检测器范围的限制，IR照射通常分为以下三个较小的区域：0.750 - 3μm、3 - 30μm 和 30 - 1000μm 分别定义为近红外 (NIR)、中波红外 (MWIR) 与远红外 (FIR)（图 1）. 红外产品 广泛用于从热成像中的 IR 信号检测到 IR 光谱学中的元素识别等多种应用。随着 IR 应用需求的发展和技术进步，制造商已开始使用 IR 材料设计平面光学元件（例如 (i.e. 窗口片, 反射镜, 偏振片, 分光镜, 棱镜), 球面透镜 (例如平凹/平凸透镜、双凹/双凸透镜、弯月透镜), 非球面透镜 (抛物面、双曲面、混合透镜), 消色差透镜, 以及 装配组件 (例如成像镜头、扩束器、目镜、物镜). 这些 IR 材料或基底的物理特性各不相同。因此，了解每种材料的优点可为任何 IR 应用选择正确的材料.
由于构成红外光的波长长于可见光，因此在通过相同的光学介质传播时，这两个区域的行为不同。有些材料可用于 IR 应用或可见光应用（最引人注目的是熔融石英, BK7 和 蓝宝石; 但是，使用更适合所执行任务的材料可以优化光学系统的性能。如需了解这一概念，请考虑透射率、折射率、色散与梯度折射率。如需了解更多有关规格与性质的详细信息，请查看光学玻璃.
定义任何材料时，最重要的属性就是透射率。透射率是光通量的衡量指标，由入射光的百分比指定。IR 材料在可见光区域通常是不透明的，而可见光材料在 IR 通常也是不透明的；换言之，这些材料在这些波长区域展示出的透射率接近 0%。举例而言，请考虑 硅, 它能透射 IR，但不能透射可见光（图 2）.
虽然主要根据透射率将材料归类为 IR 材料或可见光材料，但是折射率 (nd) 也是重要属性。折射率是指光在真空中的速度与光在指定介质中的速度之比。使用折射率可以量化光线从低折射率介质进入高折射率介质时“减缓速度”的效果。它也可以指出以倾斜方向射向表面时折射的光线量，nd 越高，折射的光线:从低折射率介质到高折射率介质的光线折射
色散用于衡量材料的折射率随波长变化的幅度有多大。它还能确定对产生色像差的波长进行的分离。定量而言，色散与色散系数 (vd) 成反比，是材料在 f (486.1nm)、d (587.6nm) 和 c (656.3nm) 波长时折射率的函数（等式 1）.
介质的折射率会随着温度的变化而不同。系统在不稳定的环境中工作时，此折射率梯度 (dn/dT) 可能会产生问题，尤其是在系统针对单一 n 值进行设计的情况下，更是如此。遗憾的是，IR 材料的 dn/dT 值通常大于可见光材料, 红外比较表)内的“重要材料属性”表中对能用于可见光的 N-BK7 与只能透射 IR 的（锗材料进行了比较.）
选择正确的 IR 材料时，有三个简单的要点需要考虑。虽然选择流程更简单，因为与可见光相比，对用于红外光的材料进行实际选择的范围会小得多，但是这些材料通常会基于制造和材料成本等原因而更为昂贵.
1.热性质 – 光学材料经常放置在温度发生变化的环境中。此外，人们普遍担心的一点是 IR 应用常常会产生大量的热。应该对材料的折射率梯度和热膨胀系数 (CTE) 进行评估，以确保提供所需的性能来满足用户。CTE 是材料在温度变化时发生膨胀或收缩的比率。例如，锗材料的折射率梯度非常高，如果在热不稳定的环境中使用，可能会导致光学性能降级.
图 4: 红外基底比较（适用于 N-BK7 的波长范围也适用于可见光波长所用的诸如 B270、N-SF11、BOROFLOAT® 等绝大部分基底)
虽然存在很多 IR 材料，但是其中只有一小部分主要供光学元件、成像和光电行业用于制造现成可用型元件。氟化钙, 熔融石英, 锗材料, 氟化镁, N-BK7, 溴化钾, 蓝宝石, 硅, 氯化钠, 硒化锌 和硫化锌都有自己独特的属性，这些属性不仅能使这些材料彼此区分，还能使其适用于特定应用。以下表格提供了一些常用基底的比较.次平面疏水层表面可信性透红外晶体凯时kb88官方网站