Hranol z taveného kremeňa
Podrobný diagram
Prehľad kremenných hranolov
Hranoly z taveného kremeňa sú základnými optickými prvkami používanými na riadenie, manipuláciu a presmerovanie svetla v širokej škále vysokovýkonných optických systémov. Tieto hranoly, vyrobené z ultračistého taveného kremeňa, ponúkajú výnimočné prenosové vlastnosti v ultrafialovom (UV), viditeľnom a blízkom infračervenom (NIR) spektrálnom rozsahu. Vďaka vynikajúcej tepelnej a chemickej odolnosti, vynikajúcej mechanickej pevnosti a minimálnemu dvojlomu sú hranoly z taveného kremeňa ideálne pre kritické aplikácie v spektroskopii, laserovej optike, zobrazovaní a vedeckých prístrojoch.
Tavený kremeň je nekryštalická, amorfná forma oxidu kremičitého (SiO₂), ktorá vykazuje extrémne nízke hladiny nečistôt a vynikajúcu optickú homogenitu. Tieto vlastnosti umožňujú taveným kremenným hranolom fungovať s minimálnym skreslením, a to aj v extrémnych podmienkach prostredia.
Materiálové vlastnosti kremenných hranolov
Tavený kremeň sa vyberá na výrobu optických hranolov kvôli jeho jedinečnému súboru vlastností:
-
Vysoká optická priepustnosťVynikajúca priepustnosť svetla od hlbokého ultrafialového (185 nm) cez viditeľné až po blízke infračervené žiarenie (až do ~2500 nm), vďaka čomu je vhodný pre UV aj IR aplikácie.
-
Vynikajúca tepelná stabilitaZachováva optickú a mechanickú integritu až do teplôt presahujúcich 1000 °C. Ideálne pre vysokoteplotné optické systémy.
-
Nízky koeficient tepelnej rozťažnostiIba ~0,55 × 10⁻⁶ /°C, čo vedie k vynikajúcej rozmerovej stabilite pri tepelných cykloch.
-
Výnimočná čistotaTypicky viac ako 99,99 % SiO₂, čo znižuje riziko kontaminácie signálu v presných systémoch.
-
Vysoká odolnosť voči chemikáliám a koróziiOdoláva väčšine kyselín a rozpúšťadiel, vďaka čomu je vhodný do náročného chemického prostredia.
-
Nízky dvojlomIdeálne pre systémy citlivé na polarizáciu vďaka minimálnemu vnútornému napätiu.
Typy kremenných hranolov
1. Pravouhlý hranol
-
ŠtruktúraTrojuholníkový hranol s jedným uhlom 90° a dvoma uhlami 45°.
-
FunkciaPresmeruje svetlo o 90° alebo 180° v závislosti od orientácie a použitia.
-
AplikácieRiadenie lúča, rotácia obrazu, periskopy, nástroje na zarovnanie.
2. Klinový hranol
-
ŠtruktúraDva ploché povrchy mierne od seba sklonené (ako tenký plátok koláča).
-
FunkciaOdkláňa svetlo o malý, presný uhol; možno ho otáčať, aby sa lúč skenoval kruhovo.
-
AplikácieRiadenie laserového lúča, adaptívna optika, oftalmologické prístroje.
3. Pentahranol
-
ŠtruktúraPäťstranný hranol s dvoma odrazovými plochami.
-
FunkciaOdkláňa svetlo presne o 90° bez ohľadu na uhol vstupu; zachováva orientáciu obrazu.
-
AplikácieHľadáčiky digitálnych zrkadloviek, geodetické vybavenie, zarovnávacia optika.
4. Holubí hranol
-
ŠtruktúraDlhý, úzky hranol s lichobežníkovým profilom.
-
Funkcia: Otočí obrázok o dvojnásobok uhla fyzického natočenia hranola.
-
AplikácieRotácia obrazu v systémoch dodávania lúča, interferometre.
5. Strešný hranol (Amiciho hranol)
-
ŠtruktúraPravouhlý hranol so „strešnou“ hranou tvoriacou tvar V s uhlom 90°.
-
Funkcia: Invertuje a obracia obraz, pričom zachováva správnu orientáciu v ďalekohľade.
-
AplikácieĎalekohľady, pozorovacie ďalekohľady, kompaktné optické systémy.
7. Hranol s dutým strešným zrkadlom
-
ŠtruktúraDva pravouhlé hranoly usporiadané tak, aby tvorili reflexný pár s pevným uhlom.
-
FunkciaOdráža lúče rovnobežne so smerom dopadu, ale s bočným posunom, čím sa zabráni interferencii.
-
AplikácieSkladanie lúča v laserových systémoch, optické oneskorené linky, interferometre.
Aplikácie tavených kremenných hranolov
Vďaka svojej všestrannosti sa tavené kremenné hranoly používajú v rôznych špičkových optických systémoch:
-
SpektroskopiaRovnostranné a disperzné hranoly sa používajú na rozptyl svetla a separáciu vlnových dĺžok v spektrometroch a monochromátoroch.
-
Laserové systémyHranoly sa používajú v aplikáciách riadenia, kombinovania alebo delenia laserového lúča, kde je kritický vysoký prah poškodenia laserom.
-
Optické zobrazovanie a mikroskopiaPravouhlé a holubie hranoly pomáhajú pri otáčaní obrazu, zarovnávaní lúča a skladaní optickej dráhy.
-
Metrológia a presné prístrojePenta hranoly a strešné hranoly sú integrované do zarovnávacích nástrojov, systémov merania vzdialenosti a optických geodetických systémov.
-
UV litografiaVďaka vysokej UV priepustnosti sa tavené kremenné hranoly používajú vo fotolitografických expozičných nástrojoch.
-
Astronómia a teleskopyPoužíva sa na korekciu odchýlky a orientácie lúča bez ovplyvnenia optickej presnosti.
Často kladené otázky – Často kladené otázky o kremenných hranoloch
Otázka 1: Aký je rozdiel medzi taveným kremeňom a taveným oxidom kremičitým?
A: Hoci sa tieto pojmy niekedy používajú zameniteľne, „tavený kremeň“ sa vo všeobecnosti vzťahuje na kremičité sklo vyrobené z prírodných kremenných kryštálov, zatiaľ čo „tavený kremeň“ sa vyrába zo syntetického kremičitého plynu. Oba materiály ponúkajú podobný optický výkon, ale tavený kremeň môže mať o niečo lepšiu UV priepustnosť.
Otázka 2: Je možné nanášať antireflexné vrstvy na tavené kremenné hranoly?
A: Áno, ponúkame AR povlaky na mieru určené pre špecifické vlnové dĺžky vrátane UV, viditeľného a NIR žiarenia. Povlaky zlepšujú prenos svetla a znižujú straty odrazom na povrchoch hranolov.
Q3: Akú kvalitu povrchu môžete poskytnúť?
A: Štandardná kvalita povrchu je 40-20 (škrabanie-vykopávanie), ale ponúkame aj leštenie s vyššou presnosťou na 20-10 alebo lepšie, v závislosti od aplikácie.
Otázka 4: Sú kremenné hranoly vhodné pre aplikácie s UV laserom?
A: Rozhodne. Vďaka svojej vysokej UV priehľadnosti a prahu poškodenia laserom sú tavené kremenné hranoly ideálne pre UV lasery vrátane excimérových a polovodičových zdrojov.
O nás
Spoločnosť XKH sa špecializuje na vývoj, výrobu a predaj high-tech technológií v oblasti špeciálneho optického skla a nových kryštálových materiálov. Naše produkty slúžia optickej elektronike, spotrebnej elektronike a armáde. Ponúkame zafírové optické komponenty, kryty šošoviek mobilných telefónov, keramiku, LT, karbid kremíka SIC, kremeň a polovodičové kryštálové doštičky. Vďaka odborným znalostiam a najmodernejšiemu vybaveniu vynikáme v spracovaní neštandardných produktov s cieľom stať sa popredným podnikom v oblasti high-tech optoelektronických materiálov.
