Janelas ópticas de safira personalizadas com alta pureza de transmissão ≥90%

Descrição curta:

As janelas ópticas de safira são componentes ópticos especializados fabricados a partir de óxido de alumínio monocristalino (Al₂O₃), reconhecidos por seu excepcional desempenho óptico, resistência mecânica e estabilidade química. Sendo o cristal de óxido mais duro (dureza Mohs 9), as janelas de safira apresentam excelente transmitância (~83-85% sem revestimento) nos espectros ultravioleta (200 nm) e infravermelho médio (5,5 μm), tornando-as ideais para aplicações exigentes que exigem alta transparência e durabilidade.

A fabricação envolve processos-chave, incluindo crescimento de orientação de cristais, corte de precisão, polimento em nanoescala e revestimento especial. Técnicas avançadas de crescimento (por exemplo, métodos HEM ou KY) produzem boules de alta qualidade com baixa densidade de defeitos (<10⁴/cm²). A estrutura cristalina hexagonal exclusiva permite propriedades anisotrópicas, com orientações otimizadas (cortes nos eixos C, A ou R), adaptando o desempenho óptico para aplicações específicas.

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Características

Parâmetros técnicos

Item	Janela Óptica
Material	BK7, JGS1, sílica fundida UV, safira etc.
Dimensão	1 mm-300 mm
Tolerância dimensional	±0,05 mm
Qualidade da superfície	20-10~60-40
Planicidade da superfície	1/4~1/8
Abertura livre	acima de 90%
Revestimento	200-4000 nm
Aplicativo	Laser, transmitância de luz, display, etc.

Características principais

1. Adaptabilidade extrema a ambientes
As janelas ópticas de safira demonstram desempenho excepcional com um ponto de fusão de 2053 °C, mantendo a integridade estrutural em ambientes operacionais contínuos de 1000 °C. Essa estabilidade térmica é possibilitada por um coeficiente de expansão térmica (CTE) ultrabaixo de 5,3 × 10⁻⁶/K ao longo do eixo C, significativamente superior aos vidros ópticos convencionais. Quimicamente, as janelas ópticas de safira apresentam notável inércia, resistindo a todos os ácidos fortes (exceto HF) e álcalis, tornando-as ideais para equipamentos de processamento químico e aplicações marítimas. Mecanicamente, essas janelas apresentam resistência à flexão superior a 1000 MPa (5 a 8 vezes mais forte que o vidro óptico padrão), com excelente resistência ao impacto.

2. Vantagens de desempenho óptico
As janelas ópticas de safira proporcionam >80% de transmissão em uma ampla faixa espectral (200-5500 nm a 2 mm de espessura). Graças à orientação otimizada do cristal (por exemplo, eixo C perpendicular ao caminho da luz), os efeitos de birrefringência são efetivamente minimizados. A qualidade da superfície atende aos rigorosos requisitos ópticos com planura λ/10 a 633 nm e rugosidade superficial <0,5 nm RMS.

3. Capacidades avançadas de fabricação
Nossas janelas ópticas de safira suportam processamento de grande formato (> 300 mm de diâmetro) e geometrias complexas, incluindo configurações asféricas e escalonadas. A tecnologia especializada de vedação de bordas atinge taxas de vazamento <1×10⁻⁹Pa·m³/s para aplicações a vácuo. Com revestimentos de carbono tipo diamante (DLC), o limiar de dano induzido por laser (LIDT) atinge 15 J/cm² (pulsos de 1064 nm, 10 ns).

Aplicações primárias

1.Defesa e Aeroespacial
Janelas ópticas de safira servem como domos de mísseis, suportando choques térmicos extremos (>1000 °C) durante voos hipersônicos. Variantes de nível espacial garantem mais de 15 anos de vida útil orbital em aplicações em naves espaciais.

2. Equipamentos Industriais
Na fabricação de semicondutores, janelas ópticas de safira funcionam como janelas de visualização resistentes a plasma em câmaras de corrosão e CVD. Endoscópios de alta temperatura utilizam essas janelas para imagens nítidas em ambientes de forno a 1500 °C.

3. Instrumentos científicos
Janelas ópticas de safira de alta pureza (<5 ppm de impurezas) minimizam a absorção de raios X em linhas de luz síncrotron. Sua baixa não linearidade preserva a fidelidade do pulso de femtossegundos em sistemas de laser ultrarrápidos.

4. Dispositivos comerciais
Submersíveis para águas profundas utilizam janelas ópticas de safira com capacidade para profundidades de 6.000 m (> 60 MPa). Câmeras de smartphones integram essas janelas como capas protetoras, aproveitando sua resistência a arranhões de Mohs 9 para maior durabilidade.

As janelas ópticas de safira continuam a expandir suas aplicações por meio de avanços no processamento de grande formato, geometrias complexas e características de desempenho aprimoradas, solidificando sua posição como componentes essenciais em indústrias de alta tecnologia.

Serviços XKH

A plataforma de serviços abrangente da XKH integra expertise de ponta em fabricação com suporte técnico robusto para fornecer soluções completas em janelas ópticas de safira. A divisão de manufatura personalizada oferece processamento baseado em desenho com recursos completos de conversão de arquivos 2D/3D, complementados por serviços de otimização de Design for Manufacturing (DFM) que reduzem os riscos e custos de produção. Mantemos recursos de prototipagem rápida líderes do setor, entregando amostras funcionais de Φ100mm em até 5 dias úteis para acelerar os ciclos de desenvolvimento do produto. Tratamentos funcionais avançados incluem revestimentos condutores de precisão com resistência da folha ajustável de 10 a 1000Ω/□ para aplicações de blindagem EMI, juntamente com películas antiembaçantes patenteadas que mantêm a clareza óptica em ambientes de alta umidade.

A infraestrutura de suporte técnico conta com uma equipe de engenharia dedicada, utilizando os softwares de simulação óptica Zemax e CodeV para modelar o desempenho do sistema e prever o comportamento térmico/mecânico em condições operacionais. Nosso laboratório de diagnóstico de materiais, equipado com microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS), fornece análise da causa raiz das falhas para melhorar a confiabilidade. Os serviços de validação ambiental incluem testes de ciclo térmico extremo (-196°C a 800°C) e exposição de 500 horas à névoa salina, conforme as normas MIL-STD-810G, garantindo a durabilidade dos componentes em condições operacionais adversas.

Os sistemas de garantia de qualidade implementam a rastreabilidade completa do material, desde a bola de cristal até o produto final, com cada componente acompanhado de documentação de certificação abrangente. Os recursos de metrologia de última geração incluem interferometria de deslocamento de fase 4D para verificação da precisão da superfície λ/50, interferometria de luz branca com resolução de rugosidade superficial de 0,1 nm e análise espectrofotométrica abrangendo a faixa espectral de 190-3300 nm para caracterização de transmissão/refletância.

Serviços de valor agregado atendem a requisitos de aplicações especializadas, incluindo soluções de integração de vácuo com bordas metalizadas e brasagem hermética para sistemas de ultra-alto vácuo (UHV). Serviços de controle de descarga eletrostática (ESD) ajustam a resistência da superfície entre 10⁶-10⁹Ω para evitar o acúmulo de carga em instrumentos sensíveis. Todos os componentes são embalados em salas limpas Classe 100, com contagem de partículas opcional e embalagem a vácuo para atender aos requisitos de limpeza de grau semicondutor.