Transmissão de luz por fibra óptica de safira em ambientes extremos

Descrição resumida:

A fibra óptica de safira é um meio de transmissão monocristalino de alto desempenho desenvolvido para aplicações ópticas que exigem durabilidade excepcional, resistência à temperatura e estabilidade espectral. Fabricada a partir desafira sintética (óxido de alumínio monocristalino, Al₂O₃), esta fibra proporciona transmissão óptica consistente desde oregiões visíveis ao infravermelho médio (0,35–5,0 μm), superando em muito os limites das fibras tradicionais à base de sílica.

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Características

Diagrama detalhado

Introdução

Devido ao seuestrutura monocristalinaA fibra de safira apresenta resistência excepcional ao calor, pressão, corrosão e radiação. Ela permite a transmissão estável de sinais em ambientes agressivos e reativos, onde fibras comuns derreteriam, se degradariam ou perderiam a transparência.

Características distintivas

Resistência térmica incomparável
As fibras ópticas de safira mantêm a integridade óptica e mecânica mesmo quando expostas atemperaturas superiores a 2000°C, tornando-os adequados para monitoramento in situ em fornos, turbinas e câmaras de combustão.
Janela Espectral Ampla
O material permite a transmissão eficiente de luz desde comprimentos de onda ultravioleta até infravermelho médio, possibilitando um uso flexível em diversas aplicações.aplicações em espectroscopia, pirometria e sensoriamento.
Alta robustez mecânica
A estrutura monocristalina proporciona alta resistência à tração e à fratura, garantindo confiabilidade sob vibração, choque ou estresse mecânico.
Estabilidade química excepcional
Resistentes a ácidos, álcalis e gases reativos, as fibras de safira funcionam eficazmente em atmosferas quimicamente agressivas, incluindoambientes oxidantes ou redutores.
Material resistente à radiação
A safira é inerentemente imune ao escurecimento ou à degradação sob radiação ionizante, tornando-a ideal paraaeroespacial, nuclear e defesaoperações.

Tecnologia de fabricação

As fibras ópticas de safira são normalmente produzidas usandoCrescimento em pedestal aquecido por laser (LHPG) or Crescimento alimentado por filme com definição de borda (EFG)Métodos. Durante o crescimento, um cristal semente de safira é aquecido para formar uma pequena zona fundida e, em seguida, puxado para cima a uma taxa controlada para formar uma fibra com diâmetro uniforme e orientação cristalina perfeita.
Este processo elimina os limites dos grãos e as impurezas, resultando em umfibra monocristalina sem defeitosA superfície é então polida com precisão, recozida e, opcionalmente, revestida comcamadas protetoras ou refletorasPara melhorar o desempenho e a durabilidade.

Campos de inscrição

Sensores de temperatura industrial
Usado paramonitoramento de temperatura e chama em tempo realEm fornos metalúrgicos, turbinas a gás e reatores químicos.
Espectroscopia de infravermelho e Raman
Fornece caminhos ópticos de alta transmissão paraAnálise de processos, testes de emissões e identificação química..
Fornecimento de energia a laser
Capaz detransmissão de feixes de laser de alta potênciaSem deformação térmica, ideal para soldagem a laser e processamento de materiais.
Instrumentos médicos e biomédicos
Aplicado emEndoscópios, equipamentos de diagnóstico e sondas de fibra esterilizáveis.que exigem alta durabilidade e precisão óptica.
Sistemas de Defesa e Aeroespaciais
Suportessensoriamento óptico e telemetriaEm condições de alta radiação ou criogênicas, como em motores a jato e unidades de propulsão espacial.

Dados técnicos

Propriedade	Especificação
Material	Cristal único de Al₂O₃ (Safira)
Faixa de diâmetro	50 μm – 1500 μm
Espectro de transmissão	0,35 – 5,0 μm
Temperatura de operação	Até 2000°C (ar), >2100°C (vácuo/gás inerte)
Raio de curvatura	≥40× diâmetro da fibra
Resistência à tracção	Aproximadamente 1,5–2,5 GPa
Índice de refração	~1,76 a 1,06 μm
Opções de revestimento	Camadas de fibra nua, metal, cerâmica ou polímero protetor

Perguntas frequentes

P1: Qual a diferença entre a fibra de safira e as fibras de quartzo ou calcogeneto?
A: A safira é um monocristal, não um vidro amorfo. Possui um ponto de fusão muito mais alto, uma janela de transmissão mais ampla e uma resistência superior a danos mecânicos e químicos.

Q2: As fibras de safira podem ser revestidas?
A: Sim. Revestimentos metálicos, cerâmicos ou poliméricos podem ser aplicados para melhorar o manuseio, o controle da reflexão e a resistência ambiental.

Q3: Qual é a perda típica da fibra óptica de safira?
A: A atenuação óptica é de aproximadamente 0,3–0,5 dB/cm em 2–3 μm, dependendo do polimento da superfície e do comprimento de onda.

Sobre nós

A XKH é especializada no desenvolvimento, produção e venda de alta tecnologia de vidros ópticos especiais e novos materiais cristalinos. Nossos produtos atendem aos setores de eletrônica óptica, eletrônicos de consumo e militar. Oferecemos componentes ópticos de safira, lentes para celulares, cerâmica, LT (tecido de baixa temperatura), carbeto de silício (SiC), quartzo e wafers de cristal semicondutor. Com expertise qualificada e equipamentos de ponta, nos destacamos no processamento de produtos não padronizados, com o objetivo de nos tornarmos uma empresa líder em alta tecnologia de materiais optoeletrônicos.