Niestandardowe okna ze szkła szafirowego Części optyczne ze szkła szafirowego
Specyfikacja techniczna
Nazwa | szkło optyczne |
Tworzywo | Szafir, kwarc |
Tolerancja średnicy | +/-0,03 mm |
Tolerancja grubości | +/-0,01 mm |
Przysłona Cler | ponad 90% |
Płaskość | ^/4 przy 632,8 nm |
Jakość powierzchni | 80/50~10/5 zarysowania i kopania |
Przenoszenie | powyżej 92% |
Ścięcie | 0,1-0,3 mm x 45 stopni |
Tolerancja ogniskowej | +/-2% |
Tolerancja ogniskowej | +/-2% |
Powłoka | dostępny |
Stosowanie | układ optyczny, układ fotograficzny, układ oświetleniowy, aparat elektroniczny, np. laser, aparat fotograficzny, monitor, projektor, lupa, teleskop, polaryzator, instrument elektroniczny, dioda LED itp. |
Doskonałość materiałowa: podstawa wydajności
Wewnętrzne właściwości syntetycznego szafiru wyróżniają go jako materiał z wyboru do optyki o wysokiej wydajności. Dzięki twardości w skali Mohsa wynoszącej 9 — ustępującej jedynie diamentowi — te okna są odporne na ścieranie, zarysowania i zużycie, nawet w agresywnych środowiskach przemysłowych, takich jak obróbka laserowa lub robotyczne systemy wizyjne. Ich stabilność termiczna obejmuje zadziwiający zakres od -200°C do 2053°C, co umożliwia zastosowania w systemach ochrony termicznej w lotnictwie i wysokotemperaturowych reaktorach przemysłowych. Obojętność chemiczna dodatkowo zapewnia zgodność z agresywnymi rozpuszczalnikami, kwasami i zasadami, co jest krytyczne dla produkcji farmaceutycznej i półprzewodników.
Przezroczystość optyczna szafiru obejmuje 200 nm (UV) do 6 μm (średnia podczerwień), osiągając >85% przepuszczalności w całym spektrum. Ten szeroki zakres obsługuje obrazowanie wielospektralne w teledetekcji, systemach komunikacji kwantowej i zaawansowanych czujnikach LiDAR dla pojazdów autonomicznych. W przeciwieństwie do kwarcu lub polimerów, zerowa dwójłomność szafiru minimalizuje zniekształcenia optyczne, zapewniając precyzję w interferometrii i wykrywaniu fal grawitacyjnych.
Zaawansowany projekt i integracja funkcjonalna
Nowoczesne okna szafirowe nie są zwykłymi elementami statycznymi — są zaprojektowane z myślą o dynamicznej wydajności. Geometrie asferyczne i swobodne eliminują aberracje sferyczne, zwiększając rozdzielczość w systemach laserowych dużej mocy i kamerach hiperspektralnych. Na przykład eliptyczne apertury optymalizują wydajność zbierania światła w obrazowaniu satelitarnym, podczas gdy stożkowe konstrukcje umożliwiają bezproblemową integrację w ograniczonych przestrzeniach, takich jak endoskopy medyczne.
Powłoki funkcjonalne podnoszą swoje możliwości:
· Powłoki antyrefleksyjne (AR): Wielowarstwowe powłoki dielektryczne zmniejszają współczynnik odbicia do <0,3%, zwiększając przepustowość modułów optycznych 400G i systemów litografii UV.
· Filtry pasmowe: Niestandardowe filtry (np. IR 940 nm) umożliwiają selektywną transmisję pod względem długości fali dla LiDAR-u i dystrybucji klucza kwantowego.
· Węgiel diamentopodobny (DLC): Ultratwarde powłoki DLC zwiększają odporność kopuł lotniczych na zarysowania narażone na uderzenia mikrometeorytów.
Zastosowania w branżach o znaczeniu krytycznym
1. Lotnictwo i obronność
· Obrazowanie satelitarne: odporność satelitów obserwujących Ziemię na cykle termiczne od -196°C do +120°C i możliwość rejestrowania obrazów o wysokiej rozdzielczości na potrzeby monitorowania klimatu.
· Systemy hipersoniczne: wytrzymują szok termiczny o wartości 2000°C podczas wejścia w atmosferę, chroniąc systemy naprowadzania pocisków.
2.Technologia medyczna
· Endoskopy przystosowane do autoklawu: Są odporne na korozję powstającą w procesie sterylizacji, co umożliwia wielokrotne używanie narzędzi do diagnostyki przewodu pokarmowego.
· Termografia w podczerwieni: wykrywaj sygnatury cieplne o wielkości mniejszej niż milimetr podczas inspekcji sprzętu elektrycznego za pomocą optyki kompatybilnej ze standardem FLIR.
3.Automatyka przemysłowa
· Czujniki LiDAR: Zwiększenie zasięgu wykrywania do 200 m+ w niesprzyjających warunkach pogodowych (deszcz, mgła) na potrzeby nawigacji pojazdów autonomicznych.
· Czujniki wysokotemperaturowe: monitorują piece przekraczające 1500°C w procesach metalurgicznych, wykorzystując odporność szafiru na szok termiczny.
4.Innowacje kwantowe
· Detektory pojedynczych fotonów: umożliwiają zliczanie fotonów z niskim poziomem szumów na potrzeby bezpiecznych sieci komunikacji kwantowej.
· Systemy kriogeniczne: zachowanie przejrzystości optycznej w temperaturach 4K na platformach komputerów kwantowych.
Dostosowywanie i skalowalne rozwiązania
Paradigmat XKH „Materiał-Proces-Usługa” zapewnia rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb:
1. Złożone geometrie: Akceptacja modeli CAD z tolerancjami ±0,001 mm dla niestandardowych kształtów (np. spiralne okna rozpraszania ciepła dla reaktorów fuzyjnych).
2. Powłoki wielowarstwowe: Napylanie wiązką jonów pozwala osiągnąć przepuszczalność na poziomie 98% przy długości fali 940 nm, co ma kluczowe znaczenie dla systemów rozpoznawania twarzy.
3. Produkcja masowa: Zautomatyzowana produkcja pozwala na produkcję ponad 500 000 sztuk miesięcznie przy 99,5% spójności, co umożliwia szybkie prototypowanie (realizacja w ciągu 7 dni) i realizację zamówień masowych.
Wnioski: kształtowanie przyszłości optycznej
Okna optyczne szafirowe to coś więcej niż komponenty — to czynniki umożliwiające przełomy technologiczne. Od hipersonicznych systemów obronnych po komputery kwantowe nowej generacji, ich niezrównane właściwości materiałowe i elastyczność projektowania pozwalają branżom pokonywać ekstremalne wyzwania. Dzięki szybkiemu globalnemu wdrożeniu i zaangażowaniu w innowacje, okna te redefiniują standardy w inżynierii optycznej, napędzając postęp w zakresie zrównoważonego rozwoju, miniaturyzacji i niezawodności o znaczeniu krytycznym dla misji. Współpracuj z nami, aby wykorzystać moc szafiru i otworzyć nowe granice w fotonice.

