锗单晶硬度高，导热性好，不溶于水，透过波段为2-12μm，是一种非常常用的红外光学材料。目前广泛用于红外成像系统和红外光谱仪系统。锗单晶还被用于各种红外滤波器的基底材料。

高纯锗单晶具有高的折射系数，对红外线透明，不透过可见光和紫外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。锗对光的吸收能力随着温度上升而不断加强, 100摄氏度以上即对透光率产生明显的影响, 严重影响光学系统的性能. 锗元件由于其表面高反射率通常镀有减反膜.3～12μm镀膜的锗窗口用于中红外和多光谱应用，8~12µm的锗窗口通常用于热成像和红外成像系统。

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