Prisma de quartzo fundido
Diagrama Detalhado
Visão geral dos prismas de quartzo
Prismas de quartzo fundido são elementos ópticos essenciais usados para controlar, manipular e redirecionar a luz em uma ampla gama de sistemas ópticos de alto desempenho. Fabricados com sílica fundida de altíssima pureza, esses prismas oferecem propriedades de transmissão excepcionais nas faixas espectrais do ultravioleta (UV), visível e infravermelho próximo (NIR). Com excelente resistência térmica e química, excelente resistência mecânica e birrefringência mínima, os prismas de quartzo fundido são ideais para aplicações críticas em espectroscopia, óptica laser, geração de imagens e instrumentação científica.
O quartzo fundido é uma forma amorfa e não cristalina de dióxido de silício (SiO₂) que apresenta níveis de impurezas extremamente baixos e homogeneidade óptica superior. Essas características permitem que os prismas de quartzo fundido operem com distorção mínima, mesmo em condições ambientais extremas.
Propriedades dos materiais dos prismas de quartzo
O quartzo fundido é selecionado para fabricação de prismas ópticos devido ao seu conjunto exclusivo de propriedades:
-
Alta Transmissão Óptica: Transmissão de luz superior, do ultravioleta profundo (185 nm) ao visível e ao infravermelho próximo (até ~2500 nm), tornando-o adequado para aplicações UV e IR.
-
Excelente estabilidade térmica: Mantém a integridade óptica e mecânica em temperaturas superiores a 1000 °C. Ideal para sistemas ópticos de alta temperatura.
-
Baixo coeficiente de expansão térmica: Apenas ~0,55 × 10⁻⁶ /°C, resultando em excelente estabilidade dimensional sob ciclo térmico.
-
Pureza Excepcional: Normalmente maior que 99,99% SiO₂, reduzindo o risco de contaminação de sinal em sistemas de precisão.
-
Alta resistência a produtos químicos e corrosão: Suporta a maioria dos ácidos e solventes, tornando-o adequado para ambientes químicos agressivos.
-
Baixa Birrefringência: Ideal para sistemas sensíveis à polarização devido à tensão interna mínima.
Tipos de prismas de quartzo
1. Prisma de ângulo reto
-
Estrutura: Um prisma triangular com um ângulo de 90° e dois ângulos de 45°.
-
Função: Redireciona a luz em 90° ou 180° dependendo da orientação e do uso.
-
Aplicações: Direcionamento de feixe, rotação de imagem, periscópios, ferramentas de alinhamento.
2. Prisma de cunha
-
Estrutura:Duas superfícies planas ligeiramente inclinadas uma em relação à outra (como uma fatia fina de torta).
-
Função: Desvia a luz em um ângulo pequeno e preciso; pode ser girado para escanear o feixe circularmente.
-
Aplicações: Direcionamento de feixe de laser, óptica adaptativa, instrumentos oftalmológicos.
3. Pentaprisma
-
Estrutura: Prisma de cinco lados com duas superfícies reflexivas.
-
Função: Desvia a luz exatamente 90°, independentemente do ângulo de entrada; mantém a orientação da imagem.
-
Aplicações: Visores DSLR, equipamentos de topografia, óptica de alinhamento.
4. Prisma Pomba
-
Estrutura: Um prisma longo e estreito com perfil trapezoidal.
-
Função: Gira uma imagem em duas vezes o ângulo de rotação física do prisma.
-
Aplicações: Rotação de imagem em sistemas de entrega de feixe, interferômetros.
5. Prisma de Telhado (Prisma Amici)
-
Estrutura: Um prisma de ângulo reto com uma borda de “teto” formando um V de 90°.
-
Função: Inverte e reverte a imagem, mantendo a orientação correta em binóculos.
-
Aplicações: Binóculos, lunetas, sistemas ópticos compactos.
7. Prisma de espelho de telhado oco
-
Estrutura: Dois prismas de ângulo reto dispostos para formar um par reflexivo de ângulo fixo.
-
Função: Reflete feixes paralelos à direção incidente, mas com deslocamento lateral, evitando interferência.
-
Aplicações: Dobramento de feixe em sistemas de laser, linhas de atraso óptico, interferômetros.
Aplicações de prismas de quartzo fundido
Devido à sua versatilidade, os prismas de quartzo fundido são usados em uma variedade de sistemas ópticos de ponta:
-
Espectroscopia:Prismas equiláteros e dispersivos são usados para dispersão de luz e separação de comprimento de onda em espectrômetros e monocromadores.
-
Sistemas Laser:Os prismas são empregados em aplicações de direcionamento, combinação ou divisão de feixes de laser, onde o alto limiar de dano do laser é crítico.
-
Imagem Óptica e Microscopia: Prismas de ângulo reto e Dove auxiliam na rotação da imagem, no alinhamento do feixe e na dobra do caminho óptico.
-
Metrologia e Instrumentos de Precisão: Prismas penta e prismas de telhado são integrados em ferramentas de alinhamento, medição de distância e sistemas de levantamento óptico.
-
Litografia UV: Devido à sua alta transmitância UV, prismas de quartzo fundido são usados em ferramentas de exposição de fotolitografia.
-
Astronomia e Telescópios: Usado na correção de desvio e orientação do feixe sem afetar a fidelidade óptica.
FAQs – Perguntas frequentes sobre prismas de quartzo
P1: Qual é a diferença entre quartzo fundido e sílica fundida?
R: Embora os termos sejam às vezes usados indistintamente, "quartzo fundido" geralmente se refere ao vidro de sílica feito de cristais de quartzo naturais, enquanto "sílica fundida" é feita de gás de sílica sintética. Ambos oferecem desempenho óptico semelhante, mas a sílica fundida pode ter uma transmissão UV ligeiramente melhor.
P2: É possível aplicar revestimentos antirreflexos em prismas de quartzo fundido?
R: Sim, oferecemos revestimentos AR personalizados, projetados para faixas de comprimento de onda específicas, incluindo UV, visível e NIR. Os revestimentos melhoram a transmissão e reduzem as perdas por reflexão nas superfícies dos prismas.
Q3: Que qualidade de superfície você pode fornecer?
R: A qualidade de superfície padrão é 40-20 (arranhão-escavação), mas também oferecemos polimento de maior precisão de 20-10 ou melhor, dependendo da aplicação.
Q4: Prismas de quartzo são adequados para aplicações de laser UV?
R: Com certeza. Devido à sua alta transparência UV e ao limite de dano do laser, os prismas de quartzo fundido são ideais para lasers UV, incluindo fontes de excímero e de estado sólido.
Sobre nós
A XKH é especializada no desenvolvimento, produção e vendas de alta tecnologia de vidros ópticos especiais e novos materiais de cristal. Nossos produtos atendem aos setores de eletrônica óptica, eletrônica de consumo e militar. Oferecemos componentes ópticos de safira, capas para lentes de celulares, cerâmicas, LT, SIC de carboneto de silício, quartzo e wafers de cristal semicondutor. Com expertise especializada e equipamentos de última geração, nos destacamos no processamento de produtos não padronizados, visando ser uma empresa líder em alta tecnologia em materiais optoeletrônicos.
