Плосковыпуклые линзы из оптического сапфира Al2O3

Изготавливаем плосковыпуклые линзы из оптического сапфира (лейкосапфир, Al₂O₃) для защитных окон высокого давления, лазерных систем и многоканальных VIS+NIR-приборов. Диапазон пропускания 0,17–5,5 мкм, твёрдость по Кнупу 2000 кг/мм² (самый твёрдый из оксидов), химическая стойкость к кислотам и щелочам до 1000 °C. Местная ошибка формы dN ≤ 1 (λ = 632,8 нм), диаметр стандартного ряда до 25,4 мм. Стандартный размерный ряд PCX7 — в таблице ниже; нестандартные размеры — по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.

Для тонких плосковыпуклых линз из сапфира. Требования к ошибкам формы поверхности N и dN снимаются, если отношение толщины линзы по оси t_c к диаметру D меньше 1/10 (t_c/D < 1/10).

Стандартные размеры сапфировых плосковыпуклых линз Al₂O₃

Параметры в таблице — стандартный размерный ряд. Изготавливаем плосковыпуклые линзы из сапфира любых диаметров и фокусных расстояний по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт. Крупногабаритные сапфировые пластины — до 350 × 500 × 30 мм.

Спектр пропускания полированного сапфирового окна толщиной 5 мм в диапазоне 200–1100 нм.

Физические свойства оптического сапфира (Al₂O₃)

Оптические свойства оптического сапфира (Al₂O₃)

Химические свойства оптического сапфира (Al₂O₃)

Показатель преломления сапфира по длинам волн

Сапфир — двулучепреломляющий кристалл: n_o для обыкновенной волны (вектор E ∥ оси c), n_e для необыкновенной волны (вектор E ⊥ оси c). Для оптики с поляризованным излучением учитывайте ориентацию относительно c-оси.

Технические характеристики

Изготавливаем плосковыпуклые сапфировые линзы по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт. Если в стандартном ряду нет нужной комбинации D / FL / R — отправьте ТЗ, рассчитаем стоимость и сроки.

Изготовление

Для производства плосковыпуклых линз из лейкосапфира применяем технологию прецизионной обработки твёрдых оксидных кристаллов:

• выращивание сапфировых заготовок методом ГНК (горизонтально направленная кристаллизация) или Степанова под нужную ориентацию;
• распиловка кристалла с учётом ориентации c-оси (для минимизации двулучепреломления);
• сферическое алмазное шлифование выпуклой стороны под расчётный радиус R;
• тонкая шлифовка и доводка плоской поверхности абразивами на основе алмаза и карбида бора;
• финишная полировка под контроль dN на интерферометре (λ = 632,8 нм);
• контроль чистоты поверхности по MIL-PRF-13830B (S/D);
• нанесение широкополосного просветляющего покрытия (возможно и на крупногабаритные пластины).

Собственный рост сапфировых заготовок и прецизионный оптический парк позволяют выпускать сапфировые линзы, окна, обтекатели и иллюминаторы со сложным профилем, включая крупногабаритные изделия до 350 × 500 мм.

Области применения

• Защитные окна высокого давления и температуры — скважинная аппаратура, химические реакторы, плазменные камеры;
• Многоканальные системы наблюдения VIS + NIR + SWIR (0,2–5 мкм) — оборонная и гражданская оптика;
• Лазерные системы — выходные окна, оптика для Nd:YAG, Ti:Sapphire (хорошее пропускание на 1,06 мкм и 0,7–1,1 мкм);
• Сапфировые колпаки-обтекатели для головок самонаведения;
• Иллюминаторы для глубоководной техники и космических аппаратов — благодаря экстремальной твёрдости и стойкости к эрозии;
• Подложки для лазерных зеркал и тонкоплёночных покрытий;
• Высокотемпературные оптические окна — рабочая температура до 1000 °C в кислотах/щелочах;
• Медицинская техника, защитные стёкла приборов, в том числе со сложной геометрией.

Как купить

Изготавливаем плосковыпуклые сапфировые линзы по чертежу или ТЗ заказчика, от единичных образцов до серийных партий. Отправьте запрос с диаметром, фокусным расстоянием, требованиями по dN, S/D, ориентации кристалла и AR-покрытию на info@quartz-prom.ru или позвоните +7 (499) 703-06-40 — рассчитаем стоимость и сроки.

Часто задаваемые вопросы

В каком диапазоне прозрачен оптический сапфир?

0,17–5,5 мкм. Покрывает UV (включая 193 нм ArF), VIS, NIR и часть среднего ИК до 5,5 мкм. На 1,06 мкм потери на отражение составляют 14 % (без AR-покрытия).

Как ориентация c-оси влияет на оптические свойства?

Сапфир — двулучепреломляющий кристалл. n_o относится к обыкновенной волне (E ∥ c), n_e — к необыкновенной (E ⊥ c). Разница n_o − n_e ≈ 0,008. Для систем с поляризованным светом обычно заказывают c-cut, где c-ось перпендикулярна поверхности.

Какой максимальный размер сапфировой пластины?

До 350 × 500 × 30 мм по методу ГНК. На таких пластинах возможно нанесение широкополосного просветляющего покрытия.

Почему сапфир — выбор для защитных окон?

Твёрдость по Кнупу 2000 кг/мм² (твёрдость по Моосу 9 — после алмаза), стойкость к большинству кислот и щелочей до 1000 °C, температура плавления 2040 °C, модуль Юнга 335 ГПа. По стойкости к эрозии и абразивному износу превосходит все распространённые оптические материалы.

Наносите ли просветляющее покрытие?

Да. Широкополосные AR-покрытия на VIS / NIR / SWIR, в том числе на крупногабаритные сапфировые пластины и обтекатели сложной формы.

От какого количества возможен заказ?

От 1 штуки. Серийные партии — по согласованному графику.