Разработка и поставка лазерно-оптических компонентов и оборудования. Резидент Технопарка ИТМО
8 (800) 775-38-88
Бесплатно по РФ
Санкт-Петербург
    ru en
    Разработка и поставка лазерно-оптических компонентов и оборудования. Резидент Технопарка ИТМО
    Разработка и поставка лазерно-оптических компонентов и оборудования. Резидент Технопарка ИТМО
    Товар добавлен в корзину
    Перейти в корзину
    Оптические сапфиры

    Оптические сапфиры

    27.07.2021
    49
    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!