Персонализирани сапфирени оптични прозорци с висока чистота на пропускливост ≥90%

Кратко описание:

Сапфирените оптични прозорци са специализирани оптични компоненти, изработени от монокристален алуминиев оксид (Al₂O₃), известен с изключителните си оптични характеристики, механична здравина и химическа стабилност. Като най-твърд оксиден кристал (твърдост по Моос 9), сапфирените прозорци показват отлична пропускливост (~83-85% без покритие) в ултравиолетовия (200 nm) до средния инфрачервен (5,5 μm) спектър, което ги прави идеални за взискателни приложения, изискващи както висока прозрачност, така и издръжливост.

Производството включва ключови процеси, включително растеж на кристали с ориентация, прецизно нарязване, наномащабно полиране и специално покритие. Усъвършенстваните техники за растеж (напр. HEM или KY методи) водят до висококачествени кристали с ниска плътност на дефектите (<10⁴/cm²). Уникалната хексагонална кристална структура позволява анизотропни свойства, с оптимизирани ориентации (C-ос, A-ос или R-равнина на срезове), приспособяващи оптичните характеристики към специфични приложения.

Изпратете ни имейл

Характеристики

Технически параметри

Елемент	Оптичен прозорец
Материал	BK7, JGS1, UV разтопен силициев диоксид, сапфир и др.
Размер	1 мм-300 мм
Толеранс на размерите	±0,05 мм
Качество на повърхността	20-10~60-40
Плоскост на повърхността	1/4~1/8
Ясна бленда	над 90%
Покритие	200-4000 нм
Приложение	Лазер, пропускливост на светлина, дисплей и др.

Ключови характеристики

1. Изключителна адаптивност към околната среда
Сапфирените оптични прозорци демонстрират изключителни характеристики с точка на топене от 2053°C, поддържайки структурна цялост в непрекъснати работни среди от 1000°C. Тази термична стабилност се постига благодарение на ултра-нисък коефициент на термично разширение (CTE) от 5,3×10⁻⁶/K по оста C, значително превъзхождащ конвенционалните оптични стъкла. Химически, сапфирените оптични прозорци показват забележителна инертност, устойчиви на всички силни киселини (с изключение на HF) и основи, което ги прави идеални за оборудване за химическа обработка и морски приложения. Механично, тези прозорци се отличават с якост на огъване над 1000MPa (5-8 пъти по-здрава от стандартното оптично стъкло) с изключителна устойчивост на удар.

2. Предимства на оптичните характеристики
Сапфирените оптични прозорци осигуряват >80% пропускане в широк спектрален диапазон (200-5500 nm при дебелина 2 mm). Чрез оптимизирана ориентация на кристала (напр. C-ос перпендикулярна на пътя на светлината), ефектите на двойно пречупване са ефективно сведени до минимум. Качеството на повърхността отговаря на строги оптични изисквания с λ/10 плоскост при 633 nm и грапавост на повърхността <0,5 nm RMS.

3. Разширени производствени възможности
Нашите сапфирени оптични прозорци поддържат обработка на голям формат (с диаметър >300 мм) и сложни геометрии, включително асферични и стъпаловидни конфигурации. Специализираната технология за запечатване на ръбове постига скорости на течове <1×10⁻⁹Pa·m³/s за вакуумни приложения. С покрития от диамантоподобен въглерод (DLC), прагът на лазерно индуцирано увреждане (LIDT) достига 15J/cm² (1064nm, 10ns импулси).

Основни приложения

1. Отбрана и аерокосмическа индустрия
Сапфирените оптични прозорци служат като куполи за ракети, издържайки на екстремни термични удари (>1000°C) по време на хиперзвуков полет. Вариантите за космически цели гарантират над 15 години орбитален експлоатационен живот в приложения на космически кораби.

2. Индустриално оборудване
В производството на полупроводници, сапфирените оптични прозорци функционират като плазменоустойчиви зрителни отвори в камери за ецване и CVD. Високотемпературните ендоскопи използват тези прозорци за ясно изображение в пещни среди с температура 1500°C.

3. Научни инструменти
Оптичните прозорци от сапфир с висока чистота (<5 ppm примеси) минимизират абсорбцията на рентгенови лъчи в синхротронните лъчеви линии. Тяхната ниска нелинейност запазва точността на фемтосекундните импулси в ултрабързи лазерни системи.

4. Търговски устройства
Дълбоководните подводници използват сапфирени оптични прозорци, предназначени за дълбочина от 6000 м (>60 MPa). Камерите на смартфоните интегрират тези прозорци като защитни капаци, използвайки тяхната устойчивост на надраскване по скалата на Mohs 9 за повишена издръжливост.

Сапфирените оптични прозорци продължават да разширяват приложенията си чрез напредък в обработката на голям формат, сложни геометрии и подобрени характеристики на производителност, затвърждавайки позицията им на критични компоненти във високотехнологичните индустрии.

Услуги на XKH

Комплексната сервизна платформа на XKH интегрира авангарден производствен опит със солидна техническа поддръжка, за да предоставя цялостни решения за сапфирени оптични прозорци. Отделът за производство по поръчка предлага обработка, базирана на чертежи, с пълни възможности за 2D/3D конвертиране на файлове, допълнени от услуги за оптимизация на Design for Manufacturing (DFM), които намаляват производствените рискове и разходи. Ние поддържаме водещи в индустрията възможности за бързо прототипиране, като доставяме функционални мостри с размер Φ100 мм в рамките на 5 работни дни, за да ускорим циклите на разработване на продукти. Усъвършенстваните функционални обработки включват прецизни проводими покрития с регулируемо съпротивление на листа от 10-1000Ω/□ за приложения за екраниране на EMI, заедно със патентовани филми против замъгляване, които поддържат оптичната яснота в среда с висока влажност.

Инфраструктурата за техническа поддръжка включва специализиран инженерен екип, използващ софтуер за оптична симулация Zemax и CodeV, за да моделира производителността на системата и да прогнозира термично/механично поведение при експлоатационни условия. Нашата лаборатория за диагностика на материали, оборудвана със сканираща електронна микроскопия (SEM) и енергийно-дисперсионна рентгенова спектроскопия (EDS), предоставя анализ на първопричините за повреди с цел подобряване на надеждността. Услугите за валидиране в условия на околната среда включват екстремни термични циклични тестове (от -196℃ до 800℃) и 500-часово излагане на солен спрей съгласно стандартите MIL-STD-810G, което гарантира издръжливост на компонентите при тежки експлоатационни условия.

Системите за осигуряване на качеството внедряват пълна проследимост на материалите от кристалната бутилка до готовия продукт, като всеки компонент е придружен от подробна документация за сертифициране. Най-съвременните метрологични възможности включват 4D интерферометрия с фазово изместване за проверка на точността на повърхността λ/50, интерферометрия с бяла светлина, постигаща резолюция на грапавостта на повърхността от 0,1 nm, и спектрофотометричен анализ, обхващащ спектралния диапазон 190-3300 nm за характеризиране на пропускане/отражение.

Услугите с добавена стойност са насочени към специализирани изисквания на приложенията, включително решения за вакуумна интеграция с метализирани ръбове с херметично запояване за системи с ултрависок вакуум (UHV). Услугите за контрол на електростатичния разряд (ESD) определят повърхностното съпротивление между 10⁶-10⁹Ω, за да се предотврати натрупването на заряд в чувствителни инструменти. Всички компоненти преминават през окончателно опаковане в чисти помещения клас 100, с опция за броене на частици и вакуумно изпечено опаковане за изисквания за чистота от полупроводников клас.