Soczewka optyczna SiC o wysokiej czystości, sześcienna, 4H-półprzewodnikowa, 6SP, rozmiar dostosowany

Soczewka optyczna SiC o wysokiej czystości, sześcienna, 4H-półprzewodnikowa, 6SP, rozmiar niestandardowy, wyróżniony obraz

Krótki opis:

Soczewki SiC (soczewki optyczne z węglika krzemu) to precyzyjne elementy optyczne wykonane z węglika krzemu (SiC) o wysokiej czystości, oferujące wyjątkowe właściwości fizykochemiczne i parametry optyczne. Charakteryzujące się ultrawysoką przewodnością cieplną (490 W/m·K), niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej (4,0×10⁻⁶/K) i wyjątkową stabilnością środowiskową, soczewki SiC stały się optymalnym wyborem dla systemów optycznych pracujących w ekstremalnych warunkach. Soczewki te charakteryzują się doskonałą transmisją (transmisja bez powłoki >70%) w zakresie od ultrafioletu do dalekiej podczerwieni (0,2-6 μm), co czyni je szczególnie odpowiednimi do systemów laserowych dużej mocy, optyki kosmicznej i obrazowania optycznego w trudnych warunkach przemysłowych.

Proces produkcji soczewek SiC obejmuje precyzyjne szlifowanie, ultraprecyzyjne polerowanie i specjalistyczne metody powlekania, aby uzyskać powierzchnie optyczne o nanodokładności (chropowatość powierzchni <1 nm). Możliwe jest wytwarzanie niestandardowych geometrii, w tym powierzchni asferycznych i o dowolnym kształcie, w celu spełnienia wymagań projektowych precyzyjnych systemów optycznych.

Wyślij do nas e-mail

Cechy

Charakterystyka soczewki optycznej SiC

1. Przewaga materialna

Odporność na ekstremalne warunki środowiskowe: Wytrzymuje temperatury >1500°C, korozję spowodowaną silnymi kwasami/zasadami oraz promieniowanie o wysokiej energii, idealny do zastosowań w statkach kosmicznych i obiektach nuklearnych.

Wyjątkowa wytrzymałość mechaniczna: twardość zbliżona do diamentowej (9,5 w skali Mohsa), wytrzymałość na zginanie >400 MPa i odporność na uderzenia znacznie przewyższająca konwencjonalne szkło optyczne.

Stabilność cieplna: Przewodność cieplna 100 razy wyższa niż w przypadku topionej krzemionki, przy współczynniku rozszerzalności cieplnej wynoszącym zaledwie 1/10 współczynnika rozszerzalności cieplnej zwykłego szkła, co zapewnia stabilność w przypadku szybkich cykli termicznych.

2. Zalety wydajności optycznej

Szeroki zakres transmisji widmowej (0,2–6 μm); specjalistyczne powłoki mogą optymalizować transmisję do >95% w określonych pasmach (np. 3–5 μm w średniej podczerwieni).

Niska strata rozpraszania (<0,5%/cm), wykończenie powierzchni do 10/5 w standardzie scratch-dig i płaskość powierzchni λ/10@633 nm.

Wysoki próg uszkodzenia wywołanego laserem (LIDT) >15 J/cm² (impulsy 1064 nm, 10 ns), odpowiedni do systemów ogniskowania laserowego dużej mocy.

3. Możliwości precyzyjnej obróbki

Obsługuje złożone powierzchnie (asferyczne, o dowolnym kształcie) z dokładnością kształtu <100 nm PV i centrowaniem <1 minuty łuku.

Możliwość wytwarzania soczewek SiC o dużych rozmiarach (średnica >500 mm) do teleskopów astronomicznych i optyki kosmicznej.

Podstawowe zastosowania soczewek optycznych SiC

1. Optyka kosmiczna i obrona

Soczewki do teledetekcji satelitarnej i optyka teleskopów kosmicznych wykorzystujące lekkość SiC (gęstość 3,21 g/cm³) i odporność na promieniowanie.

Okna optyczne głowicy naprowadzającej pocisk, odporne na nagrzewanie aerodynamiczne (>1000°C) podczas lotu hipersonicznego.

2. Systemy laserowe dużej mocy

Soczewki skupiające do przemysłowych urządzeń do cięcia/spawania laserowego, zapewniające długotrwałą ekspozycję na ciągłe lasery klasy kW.

Elementy kształtujące wiązkę w układach syntezy jądrowej z inercyjnym ograniczeniem (ICF), zapewniające precyzyjną transmisję lasera o dużej energii.

3. Produkcja półprzewodników i precyzyjna

Podłoża lustrzane SiC do optyki litograficznej EUV, z odkształceniem termicznym <1 nm przy strumieniu ciepła 10 kW/m².

Soczewki elektromagnetyczne do narzędzi inspekcyjnych z wykorzystaniem wiązki elektronów, wykorzystujące przewodność SiC do aktywnej kontroli temperatury.

4. Inspekcja przemysłowa i energetyka

Soczewki endoskopowe do pieców wysokotemperaturowych (praca ciągła w temperaturze 1500°C).

Elementy optyczne działające w podczerwieni do urządzeń do pomiaru ciśnienia w odwiercie (>100 MPa) i mediów korozyjnych.

Główne przewagi konkurencyjne

1. Kompleksowe przywództwo wydajnościowe
Soczewki SiC przewyższają tradycyjne materiały optyczne (topioną krzemionkę, ZnSe) pod względem stabilności termicznej, mechanicznej i chemicznej, a ich właściwości „wysokiej przewodności + niskiej rozszerzalności” rozwiązują problemy związane z odkształceniami termicznymi w dużych układach optycznych.

2. Efektywność kosztowa cyklu życia
Mimo że początkowe koszty są wyższe, wydłużona żywotność soczewek SiC (5–10 razy większa niż w przypadku szkła konwencjonalnego) i brak konieczności konserwacji znacząco obniżają całkowity koszt posiadania (TCO).

3. Swoboda projektowania
Procesy chemicznego łączenia reakcyjnego (CVD) umożliwiają produkcję lekkich struktur optycznych SiC (rdzenie o strukturze plastra miodu) o niezrównanym stosunku sztywności do masy.

Możliwości serwisowe XKH

1. Usługi produkcji niestandardowej

Kompleksowe rozwiązania od projektu optycznego (symulacja Zemax/Code V) do dostawy końcowej, obsługujące powierzchnie asferyczne/paraboliczne o dowolnym kształcie.

Specjalistyczne powłoki: antyrefleksyjna (AR), diamentopodobna powłoka węglowa (LIDT>50 J/cm²), przewodząca powłoka ITO, itp.

2. Systemy zapewnienia jakości

Sprzęt metrologiczny obejmujący interferometry 4D i profilometry światła białego zapewniające dokładność pomiaru powierzchni λ/20.

Kontrola jakości na poziomie materiału: analiza orientacji krystalograficznej XRD dla każdego półfabrykatu SiC.

3. Usługi o wartości dodanej

Analiza sprzężeń termostrukturalnych (symulacja ANSYS) w celu przewidywania wydajności.

Zintegrowana konstrukcja mocowania obiektywu SiC o zoptymalizowanej konstrukcji.

Wniosek

Soczewki SiC na nowo definiują granice wydajności precyzyjnych systemów optycznych dzięki swoim niezrównanym właściwościom materiałowym. Nasze zintegrowane pionowo możliwości w zakresie syntezy materiałów SiC, precyzyjnej obróbki i testowania zapewniają rewolucyjne rozwiązania optyczne dla sektora lotniczego i zaawansowanej produkcji. Dzięki postępom w zakresie wzrostu kryształów SiC, przyszłe prace rozwojowe będą koncentrować się na większych aperturach (>1 m) i bardziej złożonej geometrii powierzchni (macierze o dowolnym kształcie).

Jako wiodący producent zaawansowanych komponentów optycznych, XKH specjalizuje się w materiałach o wysokiej wydajności, takich jak szafir, węglik krzemu (SiC) i płytki krzemowe, oferując kompleksowe rozwiązania, od obróbki surowców po precyzyjne wykończenie. Nasza wiedza specjalistyczna obejmuje:

1. Produkcja niestandardowa: precyzyjna obróbka skomplikowanych geometrii (asferycznych, swobodnych) z tolerancjami do ±0,001 mm

2. Wszechstronność materiałów: przetwarzanie szafiru (okna UV-IR), SiC (optyka dużej mocy) i krzemu (IR/mikrooptyka)

3. Usługi o wartości dodanej:

Powłoki antyrefleksyjne/trwałe (UV-FIR)

Zapewnienie jakości oparte na metrologii (płaskość λ/20)

Montaż pomieszczeń czystych do zastosowań wrażliwych na zanieczyszczenia

Obsługując przemysł lotniczy, półprzewodnikowy i laserowy, łączymy specjalistyczną wiedzę z zakresu materiałoznawstwa z zaawansowaną produkcją, aby dostarczać rozwiązania optyczne odporne na ekstremalne warunki, a jednocześnie optymalizujące parametry optyczne.