Двояковогнутые линзы из монокристаллического оптического сапфира Al2O3

Двояковогнутые линзы используются в качестве рассеивающей проходной оптики

Стандартные характеристики сапфировых двояковогнутых линз из Al2O3

Параметр Значение
Общая ошибка формы поверхности, N (L=632.8 нм) ± 0.1 мм
Класс чистоты полированной поверхности P II (Плавленый кварц, К8 и др.стекла) PIII (ZnSe,ZnS,Ge,Si,CaF2,BaF2,MgF2,LiF,Al2O3) PIV (KBr)
Допуск на размеры ± 2%
Допуск на параксиальное фокусное расстояние <5 угловых минут
Центровка 90 %
Световой диаметр (0.3-0.5) мм x 45°
Фаска (0.2 - 0.5) мм x 45°

Al2O3 (Лейкосапфир)

Оптический сапфир (лейкосапфир Al2O3) используется для изготовления плоскопараллельных пластин (окон), линз, труб, стежней и неволоконных световодов.

Монокристаллический сапфир (оптический лейкосапфир, Al2O3) обладает уникальной комбинацией превосходных оптических, физических и химических свойств. Самый твердый из оксидов, кристалл сапфира сохраняет свои качества при высоких температурах, имеет хорошие теплофизические свойства и превосходную прозрачность. Он химически устойчив ко многим кислотам и щелочам при температурах вплоть до 1000 °C, а также к HF ниже 300 °C. Эти свойства обуславливают широкое применение лейкосапфира в агрессивных средах, когда требуется оптическая прозрачность в диапазоне от видимого до ближнего ИК спектра

В настоящее время большинство кристаллов выращивают из расплава. Наиболее подходящие для выращивания из расплава вещества плавятся без разложения, не имеют полиморфных переходов и характеризуются низкой химической активностью. Кристаллизация из расплава применяется в наиболее распространенных способах выращивания монокристаллов сапфира, это метод горизонтально направленной кристаллизации (ГНК) и метод Степанова, подробнее см. «Методы выращивания кристаллов», стр. 7 и стр. 3 соответственно.

Спектр пропускания полированного сапфирового окна толщиной 5 мм для диапазона длин волн (200-1100) нм

Метод Степанова используется для выращивания монокристаллических сапфировых деталей различной конфигурации, в том числе сапфировых стержней, труб и лент.

В методе ГНК удачно сочетаются элементы направленной кристаллизации и зонной плавки. Если при обычном способе выращивания из расплава плавится вся шихта, то в методе ГНК создается локальная расплавленная зона между затравочным кристаллом и поликристаллическим агрегатом (шихтой). Кристалл растет при медленном перемещении этой зоны вдоль контейнера с шихтой, имеющего форму лодочки. Способ горизонтально направленной кристаллизации обеспечивает получение монокристаллов с малым разбросом размеров поперечного сечения и позволяет выращивать сапфир любой кристаллографической ориентации в виде пластин рекордных размеров, недостижимых при использовании других ростовых методов.

Сапфировые изделия применяются во многих отраслях в качестве оптических деталей (окон, пластин, линз, световодов), высокотемпературных подложек, деталей точной механики, колб ламп высокого давления, а также в медицинской технике, например, для изготовления костных протезов.

Сапфировая оптика, в том числе сапфировые плоскопараллельные пластины (окна), пользуется спросом на европейском оптическом рынке в связи с переходом на многоканальные системы наблюдения в видимом и ближнем ИК диапазоне. На нашем предприятии налажены рост сапфировых заготовок и изготовление крупногабаритных иллюминаторов – пластин из лейкосапфира (сапфировых окон), также и со сложным профилем. Максимальные размеры сапфировых пластин – 350х500х30 мм. Кроме того, отработана технология нанесения широкополосного просветляющего покрытия на сапфировые пластины больших размеров.

Наша оптическая продукция вызывает интерес заказчиков, особенно крупногабаритная оптика из лейкосапфира с просветляющим покрытием: сапфировые защитные пластины-стекла (окна из лейкосапфира) сложной геометрической формы, а также сапфировые колпаки-обтекатели. В настоящее время ООО «Электростекло» изготавливает обтекатели – колпаки любых размеров и форм из сапфира (лейкосапфира), а также CVD-ZnSe, CVD-ZnS, кремния, Ge, CaF2, BaF2, MgF2, LiF, стекла и кварцевого стекла.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САПФИРА ОПТИЧЕСКОГО (ЛЕЙКОСАПФИРА AL2O3)

Параметр Значение
Плотность 3.97 г/см3
Температура плавления 2040 °C
Коэффициент теплопроводности 27.21 Вт/(м K) при 300 K
Температурный коэффициент линейного расширения 5.6 x 10-6/К (параллельно оси C) 5.0 x 10-6/К (перпендикулярно оси C)
Твердость по Кнупу 2000кг/мм2 (масса индентора 2000 г)
Удельная теплоемкость 419 Дж/(кг K)
Диэлектрическая постоянная (f=1 МГц) 11.5 (параллельно оси C) 9.4 (перпендикулярно оси C)
Модуль Юнга, E 335 ГПа
Модуль сдвига, G 148.1 ГПа
Модуль объемной деформации, K 240 ГПа
Упругие коэффициенты C11=496 МПа, C12=164 МПа, C33=498 МПа, C44=148 МПа
Предел упругости 275 МПа
Коэффициент Пуассона 0.25

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САПФИРА ОПТИЧЕСКОГО (AL2O3)

Параметр Значение
Диапазон пропускания 0.17 - 5.5 мкм
Показатель преломления, n 1.75449 (о), 1.74663 (е) (L = 1.06 мкм)
Потери на отражение 14% (L = 1.06 мкм, 2 поверхности)
Коэффициент поглощения 0.3 х 10-3 см-1 (L = 2.4 мкм)
dn/dT 13.7 x 10-6/K (L= 5.4 мкм)
dn/dm = 0 1.5 мкм

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САПФИРА ОПТИЧЕСКОГО (AL2O3)

Параметр Значение
Растворимость 98 x 10-6 г / 100 г воды
Молекулярный вес 101.96
Класс Тригональный

ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

Длина волны, мкм Показатель преломления, no Показатель преломления, ne
0.193 1.92879 1.91743
0.213 1.88903 1.87839
0.222 1.87540 1.86504
0.226 1.87017 1.85991
0.244 1.85059 1.84075
0.248 1.84696 1.83719
0.257 1.83932 1.82972
0.266 1.83304 1.82358
0.280 1.82437 1.81509
0.308 1.81096 1.80198
0.325 1.80467 1.79582
0.337 1.80082 1.79206
0.351 1.79693 1.78825
0.355 1.79598 1.78732
0.442 1.78038 1.77206
0.458 1.77843 1.77015
0.488 1.77530 1.76711
0.515 1.77304 1.76486
0.532 1.77170 1.76355
0.590 1.76804 1.75996
0.633 1.76590 1.75787
0.670 1.76433 1.75632
0.694 1.76341 1.75542
0.755 1.76141 1.75346
0.780 1.76068 1.75274
0.800 1.76013 1.7522
0.820 1.75961 1.75168
0.980 1.75607 1.74819
1.064 1.75449 1.74663
1.320 1.75009 1.74227
1.550 1.74618 1.73838

В таблице «Показатель преломления оптического сапфира (AL2O3)» приведены значения показателя преломления для обыкновенной (no) и необыкновенной (ne) волны падающего на кристалл излучения.

Сапфир – кристалл, величина показателя преломления зависит от ориентации поляризации падающего излучения относительно ориентации оси кристалла.


Обыкновенная волна (луч), показатель преломления no, поляризация падающего на кристалл излучения: (вектор Е) параллелен оси кристалла c-axis.


Необыкновенная волна (луч), показатель преломления ne, вектор Е перпендикулярен оси кристалла c-axis.

Размеры партий

ООО «М-Прогресс»  производит оптические детали:

Заказ оптической продукции

Вы можете заказать оптические детали наиболее удобным для Вас способом:

Прокрутка вверх