Prispôsobené zafírové optické okná s vysokou čistotou priepustnosti ≥90%

Stručný popis:

Zafírové optické okná sú špecializované optické komponenty vyrobené z monokryštalického oxidu hlinitého (Al₂O₃), ktorý je známy svojím výnimočným optickým výkonom, mechanickou pevnosťou a chemickou stabilitou. Ako najtvrdší oxidový kryštál (tvrdosť podľa Mohsa 9) vykazujú zafírové okná vynikajúcu priepustnosť (~83 – 85 % bez povlaku) v ultrafialovom (200 nm) až strednom infračervenom (5,5 μm) spektre, vďaka čomu sú ideálne pre náročné aplikácie vyžadujúce vysokú priehľadnosť aj odolnosť.

Výroba zahŕňa kľúčové procesy vrátane rastu kryštálov s orientáciou, presného rezania kockami, leštenia v nanoškále a špeciálnych povlakov. Pokročilé techniky rastu (napr. metódy HEM alebo KY) poskytujú vysokokvalitné gule s nízkou hustotou defektov (<10⁴/cm²). Unikátna hexagonálna kryštalická štruktúra umožňuje anizotropné vlastnosti s optimalizovanými orientáciami (rezy v osi C, osi A alebo v rovine R), čo prispôsobuje optický výkon špecifickým aplikáciám.

Pošlite nám e-mail

Funkcie

Technické parametre

Položka	Optické okno
Materiál	BK7, JGS1, UV tavený oxid kremičitý, zafír atď.
Rozmer	1 mm – 300 mm
Tolerancia rozmerov	±0,05 mm
Kvalita povrchu	20-10~60-40
Rovinnosť povrchu	1/4~1/8
Jasná clona	nad 90 %
Náter	200 – 4 000 nm
Aplikácia	Laser, priepustnosť svetla, displej atď.

Kľúčové charakteristiky

1. Extrémna prispôsobivosť prostrediu
Zafírové optické okná vykazujú výnimočný výkon s bodom topenia 2053 °C a zachovávajú si štrukturálnu integritu v prevádzkovom prostredí s trvalou teplotou 1000 °C. Táto tepelná stabilita je umožnená ultranízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti (CTE) 5,3 × 10⁻⁶/K pozdĺž osi C, čo je výrazne lepšie ako u bežných optických skiel. Chemicky vykazujú zafírové optické okná pozoruhodnú inertnosť, odolávajú všetkým silným kyselinám (okrem HF) a zásadám, vďaka čomu sú ideálne pre zariadenia na chemické spracovanie a námorné aplikácie. Mechanicky sa tieto okná môžu pochváliť pevnosťou v ohybe presahujúcou 1000 MPa (5 – 8-krát pevnejšie ako štandardné optické sklo) s vynikajúcou odolnosťou proti nárazu.

2. Výhody optického výkonu
Zafírové optické okná poskytujú priepustnosť >80 % v širokom spektrálnom rozsahu (200 – 5500 nm pri hrúbke 2 mm). Vďaka optimalizovanej orientácii kryštálov (napr. os C kolmá na dráhu svetla) sú účinky dvojlomu efektívne minimalizované. Kvalita povrchu spĺňa prísne optické požiadavky s rovinnosťou λ/10 pri 633 nm a drsnosťou povrchu <0,5 nm RMS.

3. Pokročilé výrobné možnosti
Naše zafírové optické okná podporujú spracovanie veľkoformátov (priemer > 300 mm) a zložité geometrie vrátane asférických a stupňovitých konfigurácií. Špecializovaná technológia utesňovania hrán dosahuje miery úniku < 1×10⁻⁹Pa·m³/s pre vákuové aplikácie. S povlakmi z diamantového uhlíka (DLC) dosahuje prah laserového poškodenia (LIDT) 15 J/cm² (1064 nm, 10 ns impulzy).

Primárne aplikácie

1. Obrana a letecký priemysel
Zafírové optické okná slúžia ako kupoly rakiet a odolávajú extrémnym tepelným šokom (> 1000 °C) počas hypersonického letu. Varianty vesmírnej triedy zaručujú viac ako 15 rokov orbitálnej životnosti v kozmických aplikáciách.

2. Priemyselné zariadenia
Pri výrobe polovodičov fungujú zafírové optické okienka ako plazmovo odolné priezory v leptacích a CVD komorách. Vysokoteplotné endoskopy využívajú tieto okienka na dosiahnutie jasného obrazu v prostredí pece s teplotou 1500 °C.

3. Vedecké prístroje
Vysoko čisté zafírové optické okná (nečistoty < 5 ppm) minimalizujú absorpciu röntgenového žiarenia v synchrotrónových lúčových líniách. Ich nízka nelinearita zachováva presnosť femtosekundových impulzov v ultrarýchlych laserových systémoch.

4. Komerčné zariadenia
Hlbokomorské ponorky využívajú zafírové optické okná určené pre hĺbku 6 000 m (> 60 MPa). Fotoaparáty smartfónov integrujú tieto okná ako ochranné kryty, čím využívajú ich odolnosť proti poškriabaniu podľa Mohsovej stupnice 9 pre zvýšenú odolnosť.

Zafírové optické okná si naďalej rozširujú svoje uplatnenie vďaka pokroku vo veľkoformátovom spracovaní, komplexným geometriám a vylepšeným výkonnostným charakteristikám, čím sa upevňuje ich pozícia kľúčových komponentov v odvetviach vyspelých technológií.

Služby XKH

Komplexná servisná platforma XKH integruje špičkové výrobné znalosti s robustnou technickou podporou s cieľom poskytovať komplexné riešenia pre zafírové optické okná. Divízia zákazkovej výroby ponúka spracovanie na základe výkresov s kompletnými možnosťami konverzie 2D/3D súborov, doplnené o optimalizačné služby Design for Manufacturing (DFM), ktoré znižujú výrobné riziká a náklady. Udržiavame špičkové možnosti rýchleho prototypovania a dodávame funkčné vzorky s priemerom Φ100 mm do 5 pracovných dní, aby sme urýchlili cykly vývoja produktov. Pokročilé funkčné úpravy zahŕňajú presné vodivé povlaky s nastaviteľným odporom plechu od 10 do 1000 Ω/□ pre aplikácie tienenia EMI spolu s patentovanými fóliami proti zahmlievaniu, ktoré zachovávajú optickú čistotu v prostrediach s vysokou vlhkosťou.

Infraštruktúra technickej podpory zahŕňa špecializovaný inžiniersky tím, ktorý využíva softvér na optickú simuláciu Zemax a CodeV na modelovanie výkonu systému a predpovedanie tepelného/mechanického správania v prevádzkových podmienkach. Naše laboratórium materiálovej diagnostiky, vybavené skenovacou elektrónovou mikroskopiou (SEM) a energeticky disperznou röntgenovou spektroskopiou (EDS), poskytuje analýzu základných príčin porúch pre zlepšenie spoľahlivosti. Služby environmentálnej validácie zahŕňajú extrémne tepelné cyklické testy (-196 ℃ až 800 ℃) a 500-hodinové vystavenie soľnej hmle podľa noriem MIL-STD-810G, čo zaisťuje odolnosť komponentov v náročných prevádzkových podmienkach.

Systémy zabezpečenia kvality implementujú úplnú sledovateľnosť materiálu od krištáľovej gule až po hotový výrobok, pričom ku každej zložke je priložená komplexná certifikačná dokumentácia. Medzi najmodernejšie metrologické možnosti patrí 4D fázovo posunová interferometria na overenie presnosti povrchu λ/50, interferometria bieleho svetla s rozlíšením drsnosti povrchu 0,1 nm a spektrofotometrická analýza pokrývajúca spektrálny rozsah 190 – 3 300 nm na charakterizáciu prenosu/odrazu.

Služby s pridanou hodnotou riešia špecializované požiadavky aplikácií vrátane riešení vákuovej integrácie s metalizovanými okrajmi a hermetickým spájkovaním pre systémy ultra vysokého vákua (UHV). Služby kontroly elektrostatického výboja (ESD) prispôsobujú povrchový odpor medzi 10⁶-10⁹Ω, aby sa zabránilo akumulácii náboja v citlivých prístrojoch. Všetky komponenty prechádzajú finálnym balením v prostredí čistých priestorov triedy 100 s voliteľným počítaním častíc a vákuovo vypaľovaným balením pre požiadavky na čistotu polovodičovej triedy.