Spersonalizowane okna optyczne z szafiru Wysoka czystość Transmitancja ≥90%

Krótki opis:

Okna optyczne szafirowe to specjalistyczne elementy optyczne wykonane z monokrystalicznego tlenku glinu (Al₂O₃), znanego ze swoich wyjątkowych właściwości optycznych, wytrzymałości mechanicznej i stabilności chemicznej. Jako najtwardszy kryształ tlenkowy (twardość w skali Mohsa 9), okna szafirowe wykazują doskonałą transmisję (~83-85% bez powłoki) w zakresie ultrafioletu (200 nm) do średniej podczerwieni (5,5 μm), co czyni je idealnymi do wymagających zastosowań wymagających zarówno wysokiej przejrzystości, jak i trwałości.

Produkcja obejmuje kluczowe procesy, w tym wzrost orientacji kryształu, precyzyjne cięcie, polerowanie w skali nano i specjalistyczne powlekanie. Zaawansowane techniki wzrostu (np. metody HEM lub KY) dają wysokiej jakości kule o niskiej gęstości defektów (<10⁴/cm²). Unikalna heksagonalna struktura kryształu umożliwia właściwości anizotropowe, z zoptymalizowanymi orientacjami (cięcia w osi C, osi A lub płaszczyźnie R) dostosowującymi wydajność optyczną do konkretnych zastosowań.

Wyślij do nas e-mail

Cechy

Parametry techniczne

Przedmiot	Okno optyczne
Tworzywo	BK7, JGS1, krzemionka topiona UV, szafir itp.
Wymiar	1mm-300mm
Tolerancja wymiarów	±0,05 mm
Jakość powierzchni	20-10~60-40
Płaskość powierzchni	1/4~1/8
Przejrzysty otwór	powyżej 90%
Powłoka	200-4000nm
Aplikacja	Laser, transmisja światła, wyświetlacz itp.

Kluczowe cechy

1. Ekstremalna adaptacja do środowiska
Okna optyczne szafirowe wykazują wyjątkową wydajność z temperaturą topnienia 2053°C, zachowując integralność strukturalną w ciągłych środowiskach pracy 1000°C. Ta stabilność termiczna jest możliwa dzięki ultraniskiemu współczynnikowi rozszerzalności cieplnej (CTE) wynoszącemu 5,3×10⁻⁶/K wzdłuż osi C, znacznie lepszemu niż w przypadku konwencjonalnych szkieł optycznych. Pod względem chemicznym okna optyczne szafirowe wykazują niezwykłą bezwładność, odporną na wszystkie silne kwasy (oprócz HF) i zasady, co czyni je idealnymi do sprzętu do przetwarzania chemicznego i zastosowań morskich. Pod względem mechanicznym okna te charakteryzują się wytrzymałością na zginanie przekraczającą 1000 MPa (5-8 razy większą niż standardowe szkło optyczne) przy wyjątkowej odporności na uderzenia.

2. Zalety wydajności optycznej
Okienka optyczne szafirowe zapewniają >80% transmisji w szerokim zakresie widmowym (200-5500 nm przy grubości 2 mm). Dzięki zoptymalizowanej orientacji kryształu (np. oś C prostopadła do ścieżki światła) efekty dwójłomności są skutecznie minimalizowane. Jakość powierzchni spełnia rygorystyczne wymagania optyczne z płaskością λ/10 przy 633 nm i chropowatością powierzchni <0,5 nm RMS.

3. Zaawansowane możliwości produkcyjne
Nasze szafirowe okna optyczne obsługują przetwarzanie wielkoformatowe (średnica >300 mm) i złożone geometrie, w tym konfiguracje asferyczne i schodkowe. Specjalistyczna technologia uszczelniania krawędzi osiąga współczynniki nieszczelności <1×10⁻⁹Pa·m³/s w zastosowaniach próżniowych. W przypadku powłok z węgla diamentopodobnego (DLC) próg uszkodzenia indukowanego laserowo (LIDT) osiąga 15 J/cm² (1064 nm, impulsy 10 ns).

Podstawowe zastosowania

1. Obrona i lotnictwo
Okna optyczne z szafiru służą jako kopuły pocisków, wytrzymując ekstremalne wstrząsy termiczne (>1000°C) podczas lotów hipersonicznych. Warianty klasy kosmicznej gwarantują ponad 15 lat żywotności orbitalnej w zastosowaniach statków kosmicznych.

2. Sprzęt przemysłowy
W produkcji półprzewodników okna optyczne z szafiru pełnią funkcję odpornych na plazmę okien w komorach trawienia i CVD. Endoskopy wysokotemperaturowe wykorzystują te okna do wyraźnego obrazowania w środowiskach pieców o temperaturze 1500°C.

3.Instrumenty naukowe
Wysokiej czystości okna optyczne z szafiru (<5 ppm zanieczyszczeń) minimalizują absorpcję promieni rentgenowskich w liniach wiązek synchrotronowych. Ich niska nieliniowość zachowuje femtosekundową wierność impulsów w ultrakrótkich systemach laserowych.

4. Urządzenia komercyjne
Głębinowe łodzie podwodne wykorzystują szafirowe okna optyczne o głębokości 6000 m (>60 MPa). Aparaty smartfonów integrują te okna jako osłony ochronne, wykorzystując ich odporność na zarysowania w skali Mohsa 9 dla zwiększenia trwałości.

Okna optyczne wykonane z szafiru wciąż poszerzają swoje zastosowanie dzięki postępowi w przetwarzaniu wielkoformatowym, złożonej geometrii i ulepszonym parametrom wydajnościowym, umacniając swoją pozycję jako kluczowych komponentów w branżach zaawansowanych technologii.

Usługi XKH

Kompleksowa platforma usług XKH integruje najnowocześniejszą wiedzę specjalistyczną w zakresie produkcji z solidnym wsparciem technicznym, aby dostarczać kompleksowe rozwiązania w zakresie okien optycznych z szafiru. Dział produkcji niestandardowej oferuje przetwarzanie oparte na rysunkach z pełnymi możliwościami konwersji plików 2D/3D, uzupełnione o usługi optymalizacji Design for Manufacturing (DFM), które zmniejszają ryzyko i koszty produkcji. Utrzymujemy wiodące w branży możliwości szybkiego prototypowania, dostarczając funkcjonalne próbki Φ100 mm w ciągu 5 dni roboczych, aby przyspieszyć cykle rozwoju produktu. Zaawansowane zabiegi funkcjonalne obejmują precyzyjne powłoki przewodzące o rezystancji arkusza regulowanej w zakresie 10–1000Ω/□ do zastosowań w ekranowaniu EMI, wraz z zastrzeżonymi foliami przeciwmgielnymi, które utrzymują przejrzystość optyczną w środowiskach o wysokiej wilgotności.

Infrastruktura wsparcia technicznego obejmuje dedykowany zespół inżynierów wykorzystujący oprogramowanie do symulacji optycznej Zemax i CodeV do modelowania wydajności systemu i przewidywania zachowania termicznego/mechanicznego w warunkach operacyjnych. Nasze laboratorium diagnostyki materiałów, wyposażone w skaningową mikroskopię elektronową (SEM) i spektroskopię rentgenowską z dyspersją energii (EDS), zapewnia analizę przyczyn awarii w celu poprawy niezawodności. Usługi walidacji środowiskowej obejmują testy ekstremalnych cykli termicznych (-196℃ do 800℃) i 500-godzinną ekspozycję na mgłę solną zgodnie z normami MIL-STD-810G, zapewniając trwałość komponentów w trudnych warunkach pracy.

Systemy zapewnienia jakości wdrażają pełną identyfikowalność materiałów od bryły kryształu do gotowego produktu, przy czym każdy komponent jest objęty kompleksową dokumentacją certyfikacyjną. Najnowocześniejsze możliwości metrologiczne obejmują 4D interferometrię z przesunięciem fazowym do weryfikacji dokładności powierzchni λ/50, interferometrię światła białego osiągającą rozdzielczość chropowatości powierzchni 0,1 nm oraz analizę spektrofotometryczną obejmującą zakres widmowy 190–3300 nm do charakteryzacji transmisji/odbicia.

Usługi o wartości dodanej odpowiadają specjalistycznym wymaganiom aplikacji, w tym rozwiązaniom integracji próżniowej z metalizowanymi krawędziami z hermetycznym lutowaniem dla systemów ultrawysokiej próżni (UHV). Usługi kontroli wyładowań elektrostatycznych (ESD) dostosowują rezystancję powierzchni w zakresie 10⁶-10⁹Ω, aby zapobiec gromadzeniu się ładunku w wrażliwych instrumentach. Wszystkie komponenty przechodzą końcowe pakowanie w środowiskach pomieszczeń czystych klasy 100, z opcjonalnym zliczaniem cząstek i pakowaniem próżniowym w celu spełnienia wymagań czystości klasy półprzewodnikowej.