Товар добавлен в корзину
Перейти в корзину
Разработка и поставка лазерно-оптических компонентов и оборудования.
Резидент Технопарка ИТМО
+7 (812) 612-99-82
Санкт-Петербург
+7 (964) 442-90-01
Новосибирск
+7 (964) 442-90-01
Владивосток
8 (800) 551-57-49
Звонок бесплатный по РФ
Перезвоните мне
Оставьте заявку
Ru En
0
Каталог
Оптические сапфиры

Оптические сапфиры

27.07.2021
364
Поделитеcь новостью:

Сапфир - это форма оксида алюминия, одного из самых распространенных в природе соединений. В своем естественном состоянии оксид алюминия (Al2O3) представляет собой белый порошкообразный материал, широко используемый в промышленности в качестве абразива.

При нагревании примерно до 2050°C порошок плавится и впоследствии может быть преобразован в кристалл. Поскольку оптический сапфир представляет собой монокристалл, его нельзя формовать, вытягивать или лить. Его необходимо «выращивать» до требуемой формы в соответствии с выбранным методом роста (чаще всего используется метод Чохральского). Синтетический или искусственный сапфир имеет ту же монокристаллическую ромбоэдрическую структуру, что и природный драгоценный камень, однако он обладает большей чистотой и прозрачностью.

В то время как современные технологии выращивания кристаллов позволяют получить почти идеальную желаемую форму, почти все компоненты, производимые из сапфира, требуют использования различных операций резки, шлифования и полировки.

Преимущества сапфировой оптики

У окон и линз, изготовленных из Al2O3,  много преимуществ перед традиционной стеклянной оптикой. Оптические компоненты из оксида алюминия превосходят по характеристикам и надежности своих аналогов из плавленого кварца в диапазоне пропускания от 190 до 5000 нм. Сам материал демонстрирует следующие особенности:

  • Является одним из самых твердых веществ наряду с алмазом;
  • Намного прочнее других оптических материалов;
  • Обладает чрезвычайной твердость поверхности и устойчивостью к царапинам;
  • Демонстрирует отличную устойчивость к износу в суровых условиях окружающей среды;
  • Имеет широкую полосу пропускания от УФ до среднего ИК диапазона;
  • Высокая температура плавления;
  • Высокое электрическое сопротивление;
  • Химически инертный материал;
  • Не подвержен влиянию химикатов;
  • Высокая теплопроводность для непроводника, даже лучше, чем у меди при криогенных температурах;
  • Высокая диэлектрическая проницаемость.


Оптический сапфир - это:

  • Синтетический кристалл;
  • Материал, который полностью (химически, физически и оптически) дублирует натуральный камень, но без природных примесей или включений;
  • Вещество с высокой прозрачностью;
  • Используя кристаллографическую терминологию, кристалл, который относится к ромбоэдрической системе класса 3m;
  • Отрицательный одноосный кристалл.

Сапфир является вторым по твердости кристаллом после алмаза, и из-за его структурной прочности оптические окна из данного материала могут быть намного тоньше, чем окна из других распространенных диэлектрических материалов, а также демонстрировать лучший коэффициент пропускания. Сапфировое оптическое окно можно использовать в широком диапазоне длин волн, от 0,15 до 5,5 мкм, и оно устойчиво к потемнению при работе с УФ-излучением.

Окна и волновые пластины из оксида алюминия устойчивы к воздействию окружающей среды и обладают стойкостью к обычным химическим кислотам и щелочам из-за высокой диэлектрической проницаемости сапфира. Другие свойства, которые делают этот кристалл уникальным - это высокая прочность на сжатие, высокая температура плавления, высокая термическая стабильность и высокая теплопроводность. Обобщая вышесказанное, ключевые особенности Al2O3-оптики:

  • Пропускание в широком диапазоне длин волн  от УФ до ближнего ИК (0,15-5,5 мкм);
  • Прочность выше, чем  у элементов, изготовленных из  других оптических материалов;
  • Высокая твердость и устойчивость к царапинам (9 по шкале Мооса);
  • Высокая температура плавления (2030 °C);
  • Элементы не чувствительны к влиянию агрессивной окружающей среды.

Двойное лучепреломление делает оптический сапфир идеальным материалом для высококачественных волновых пластин, устойчивых к агрессивным средам и работающих от УФ до среднего ИК диапазона. При изготовлении волновых пластин кристалл обычно выращивают с такой ориентацией, которая максимизирует двулучепреломление. С другой стороны, окна обычно производят из кристалла с ориентацией, которая минимизирует двулучепреломление.

Элементы из сапфира используются для таких областей, где необходимо учитывать высокое давление, температуру, тепловые нагрузки, а также вакуум, устойчивость к царапинам и коррозионную атмосферу. Такие элементы часто используются в научно-исследовательских, медицинских, и даже космических приложениях благодаря своим превосходным характеристикам.

Понравилось?
Обязательно поделитесь статьей в социальных сетях!
Связаться с инженером Бесплатный звонок