Pryzmat z kwarcu stopionego
Szczegółowy diagram


Przegląd pryzmatów kwarcowych

Pryzmaty z topionego kwarcu to niezbędne elementy optyczne wykorzystywane do sterowania, manipulowania i przekierowywania światła w szerokiej gamie wysokowydajnych systemów optycznych. Wykonane z topionej krzemionki o ultrawysokiej czystości, pryzmaty te oferują wyjątkowe właściwości transmisyjne w zakresie ultrafioletu (UV), światła widzialnego i bliskiej podczerwieni (NIR). Dzięki wyjątkowej odporności termicznej i chemicznej, doskonałej wytrzymałości mechanicznej i minimalnej dwójłomności, pryzmaty z topionego kwarcu idealnie nadają się do kluczowych zastosowań w spektroskopii, optyce laserowej, obrazowaniu i instrumentach naukowych.
Topiony kwarc to niekrystaliczna, amorficzna forma dwutlenku krzemu (SiO₂), która charakteryzuje się wyjątkowo niskim poziomem zanieczyszczeń i doskonałą jednorodnością optyczną. Dzięki tym cechom pryzmaty z topionego kwarcu charakteryzują się minimalnymi zniekształceniami, nawet w ekstremalnych warunkach środowiskowych.
Właściwości materiałowe pryzmatów kwarcowych
Do produkcji pryzmatów optycznych wybiera się kwarc topiony ze względu na jego unikalny zestaw właściwości:
-
Wysoka transmisja optyczna:Doskonała przepuszczalność światła od głębokiego ultrafioletu (185 nm) przez światło widzialne do bliskiej podczerwieni (do ~2500 nm), dzięki czemu nadaje się zarówno do zastosowań UV, jak i IR.
-
Doskonała stabilność termiczna: Zachowuje integralność optyczną i mechaniczną w temperaturach przekraczających 1000°C. Idealny do układów optycznych pracujących w wysokich temperaturach.
-
Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej: Tylko ~0,55 × 10⁻⁶ /°C, co zapewnia doskonałą stabilność wymiarową w przypadku cykli termicznych.
-
Wyjątkowa czystość: Zwykle powyżej 99,99% SiO₂, co zmniejsza ryzyko zanieczyszczenia sygnału w precyzyjnych systemach.
-
Wysoka odporność na chemikalia i korozję:Wytrzymuje działanie większości kwasów i rozpuszczalników, dzięki czemu nadaje się do stosowania w trudnych warunkach chemicznych.
-
Niska dwójłomność:Idealny do układów wrażliwych na polaryzację ze względu na minimalne naprężenia wewnętrzne.
Rodzaje pryzmatów kwarcowych
1. Pryzmat prostokątny
-
Struktura:Graniastosłup trójkątny o jednym kącie 90° i dwóch kątach 45°.
-
Funkcjonować: Przekierowuje światło o 90° lub 180° w zależności od orientacji i zastosowania.
-
Aplikacje: Sterowanie wiązką, obrót obrazu, peryskopy, narzędzia do wyrównywania.
2. Pryzmat klinowy
-
Struktura:Dwie płaskie powierzchnie lekko nachylone względem siebie (jak cienki kawałek ciasta).
-
Funkcjonować: Odchyla światło o mały, precyzyjny kąt. Można go obracać, aby skanować wiązkę kołowo.
-
Aplikacje:Sterowanie wiązką laserową, optyka adaptacyjna, instrumenty okulistyczne.
3. Pryzmat pentagonalny
-
Struktura:Pięciokątny pryzmat z dwiema powierzchniami odbijającymi.
-
Funkcjonować: Odchyla światło dokładnie o 90° niezależnie od kąta padania; zachowuje orientację obrazu.
-
Aplikacje:Wizjery DSLR, sprzęt geodezyjny, optyka do ustawiania obiektów.
4. Pryzmat gołębi
-
Struktura:Długi, wąski graniastosłup o profilu trapezowym.
-
Funkcjonować:Obraca obraz o dwukrotność kąta obrotu fizycznego pryzmatu.
-
Aplikacje:Obrót obrazu w systemach dostarczania wiązki, interferometrach.
5. Pryzmat dachowy (pryzmat Amici)
-
Struktura:Graniastosłup prosty z krawędzią „dachu” tworzącą kształt litery V o kącie 90°.
-
Funkcjonować:Odwraca i odwraca obraz, zachowując prawidłową orientację w lornetce.
-
Aplikacje:Lornetki, lunety obserwacyjne, kompaktowe systemy optyczne.
7. Pryzmat lustrzany z pustym dachem
-
Struktura:Dwa pryzmaty prostokątne ułożone tak, aby utworzyć parę odbijającą o stałym kącie.
-
Funkcjonować:Odbija wiązki równolegle do kierunku padania, ale z przesunięciem bocznym, co zapobiega interferencji.
-
Aplikacje:Złożenie wiązki w systemach laserowych, linie opóźniające światło, interferometry.
Zastosowania pryzmatów z topionego kwarcu
Ze względu na swoją uniwersalność pryzmaty z topionego kwarcu są stosowane w wielu zaawansowanych układach optycznych:
-
Spektroskopia:Pryzmaty równoboczne i dyspersyjne są stosowane do rozpraszania światła i rozdzielania długości fal w spektrometrach i monochromatorach.
-
Systemy laserowe:Pryzmaty są wykorzystywane w sterowaniu wiązką laserową, jej łączeniu lub rozdzielaniu, gdzie wysoki próg uszkodzenia lasera ma krytyczne znaczenie.
-
Obrazowanie optyczne i mikroskopia:Pryzmaty prostokątne i pryzmaty gołębie wspomagają obrót obrazu, ustawienie wiązki i składanie ścieżki optycznej.
-
Metrologia i instrumenty precyzyjne:Pryzmaty pentapryzmatyczne i dachowe są stosowane w narzędziach do ustawiania osi, pomiaru odległości i optycznych systemach pomiarowych.
-
Litografia UV:Z uwagi na wysoką przepuszczalność promieniowania ultrafioletowego pryzmaty z topionego kwarcu są stosowane w urządzeniach do naświetlania w fotolitografii.
-
Astronomia i teleskopy:Stosowany do korekcji odchylenia wiązki i jej orientacji bez wpływu na wierność optyczną.
FAQ – Najczęściej zadawane pytania dotyczące pryzmatów kwarcowych
P1: Jaka jest różnica między topionym kwarcem a topioną krzemionką?
O: Chociaż te terminy są czasami używane zamiennie, „topiony kwarc” zazwyczaj odnosi się do szkła kwarcowego wytwarzanego z naturalnych kryształów kwarcu, podczas gdy „topiona krzemionka” jest wytwarzana z syntetycznego gazu krzemionkowego. Oba materiały oferują podobne właściwości optyczne, ale topiona krzemionka może mieć nieco lepszą transmisję promieniowania UV.
P2: Czy można stosować powłoki antyrefleksyjne na pryzmatach z topionego kwarcu?
O: Tak, oferujemy niestandardowe powłoki AR przeznaczone do określonych zakresów długości fal, w tym UV, widzialnego i bliskiej podczerwieni. Powłoki poprawiają transmisję i zmniejszają straty odbicia na powierzchniach pryzmatów.
P3: Jaką jakość powierzchni możecie Państwo zapewnić?
A: Standardowa jakość powierzchni wynosi 40-20 (polerowanie na zadrapania), ale oferujemy również polerowanie o wyższej precyzji do 20-10 lub lepszej, w zależności od zastosowania.
P4: Czy pryzmaty kwarcowe nadają się do zastosowań z laserami UV?
O: Zdecydowanie. Ze względu na wysoką przezroczystość UV i próg uszkodzenia lasera, pryzmaty z topionego kwarcu idealnie nadają się do laserów UV, w tym źródeł ekscymerowych i półprzewodnikowych.
O nas
Firma XKH specjalizuje się w rozwoju, produkcji i sprzedaży zaawansowanych technologicznie specjalistycznych szkieł optycznych i nowych materiałów kryształowych. Nasze produkty znajdują zastosowanie w elektronice optycznej, elektronice użytkowej oraz w wojsku. Oferujemy szafirowe komponenty optyczne, obudowy soczewek do telefonów komórkowych, ceramikę, płytki LT, węglik krzemu SIC, kwarc oraz kryształy półprzewodnikowe. Dzięki specjalistycznej wiedzy i najnowocześniejszemu sprzętowi, specjalizujemy się w przetwarzaniu produktów niestandardowych, dążąc do bycia wiodącym przedsiębiorstwem high-tech w branży materiałów optoelektronicznych.
