Tổng quan về Cửa sổ quang học Sapphire 

Cửa sổ quang học sapphire là các thành phần hiệu suất cao được làm từ nhôm oxit đơn tinh thể (Al₂O₃).
Do cấu trúc tinh thể độc đáo của chúng, cửa sổ sapphire thể hiện:

• Độ cứng vượt trội

• Khả năng truyền quang tuyệt vời

• Độ ổn định nhiệt và hóa học vượt trội

• Độ bền cơ học đặc biệt

Chúng được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, quốc phòng, quang học, dụng cụ y tế và các ứng dụng công nghiệp, nơi độ bền và độ tin cậy là rất quan trọng.

Thông số kỹ thuật điển hình (Có thể tùy chỉnh) của Cửa sổ quang học Sapphire

• Đường kính: 5 mm – 300 mm

• Độ dày: 0.1 mm – 20 mm

• Độ chính xác bề mặt: λ/10, λ/4, λ/2 tùy chọn

• Độ song song: ＜1 arcmin

• Chất lượng bề mặt: 10/5, 20/10, 40/20 (MIL-PRF-13830B)

• Truyền dẫn: ＞85% trong quang phổ khả kiến (không tráng phủ)

• Tùy chọn lớp phủ: AR, HR, dải kép hoặc lớp phủ tùy chỉnh

Tổng quan về Quy trình sản xuất của Cửa sổ quang học Sapphire

1. Nuôi cấy tinh thể

   • Nhôm oxit có độ tinh khiết cao được nung chảy và phát triển thành tinh thể sapphire (phương pháp Czochralski hoặc Kyropoulos).

   • Kiểm soát chính xác đảm bảo các tinh thể đơn quang học, không có khuyết tật.

2. Cắt

   • Phôi sapphire được cắt thành phôi bằng cưa dây kim cương hoặc cắt laser.

   • Định hướng được kiểm soát để tối ưu hóa các đặc tính quang học.

3. Mài

   • Mài cơ học làm giảm độ dày và đảm bảo các bề mặt phẳng, song song.

   • Chất mài mòn kim cương được sử dụng để tạo hình chính xác.

4. Đánh bóng

   • Đánh bóng độ chính xác cao đạt được độ nhám bề mặt cấp quang học (RMS < 1 nm).

   • Xác định độ truyền và chất lượng hình ảnh cuối cùng.

5. Kiểm tra chất lượng

   • Giao thoa kế, kính hiển vi và máy kiểm tra truyền dẫn đo độ phẳng, độ song song và độ rõ quang học.

   • Chỉ các cửa sổ đủ tiêu chuẩn mới được chuyển sang hoàn thiện.

6. Lớp phủ (Tùy chọn)

   • Lớp phủ AR, HR hoặc nhiều lớp được áp dụng để cải thiện hiệu suất.

7. Vệ sinh & Đóng gói

   • Vệ sinh bằng sóng siêu âm loại bỏ các hạt và chất gây ô nhiễm.

   • Đóng gói trong môi trường sạch, bảo vệ để tránh hư hỏng.

Ứng dụng của Cửa sổ quang học Sapphire

• Hệ thống laser: Cửa sổ laser công suất cao để bảo vệ và truyền dẫn

• Hàng không vũ trụ & Quốc phòng: Vòm tên lửa, cảm biến máy bay, quang học vệ tinh

• Dụng cụ UV/IR: Máy quang phổ UV, máy dò IR, hệ thống hình ảnh

• Thiết bị y tế: Thiết bị phẫu thuật laser, ống nội soi, dụng cụ chẩn đoán

• Giám sát công nghiệp: Cửa sổ lò nung, cảm biến áp suất, chẩn đoán plasma

Ưu điểm của Cửa sổ quang học Sapphire

• Tuổi thọ dài, giảm chi phí bảo trì

• Hiệu suất tuyệt vời trong môi trường khắc nghiệt (nhiệt độ cao, áp suất cao, điều kiện ăn mòn)

• Truyền quang cao trên một dải quang phổ rộng

• Hoàn toàn có thể tùy chỉnh cho các ứng dụng khoa học, công nghiệp và quốc phòng đa dạng

Câu hỏi thường gặp (FAQ) của Cửa sổ quang học Sapphire

Q1: Sự khác biệt giữa cửa sổ sapphire và cửa sổ thạch anh hoặc kính là gì?
A1: Cửa sổ sapphire cứng hơn nhiều (Mohs 9 so với Mohs 5–7), bền hơn và có thể chịu được môi trường khắc nghiệt. Cửa sổ thạch anh hoặc kính rẻ hơn nhưng không phù hợp với các điều kiện căng thẳng cao hoặc nhiệt độ cao.

Q2: Cửa sổ sapphire có thể được sử dụng với laser công suất cao không?
A2: Có. Cửa sổ sapphire có độ hấp thụ thấp, ngưỡng hư hỏng cao và độ dẫn nhiệt tuyệt vời, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng laser công suất cao.

Q3: Cửa sổ sapphire có trong suốt trong cả vùng UV và IR không?
A3: Có. Sapphire truyền từ 200 nm (UV sâu) đến 5000 nm (IR giữa), bao phủ một dải rộng.

Q4: Những lớp phủ nào có sẵn?
A4: Lớp phủ chống phản xạ (AR), phản xạ cao (HR), truyền một phần hoặc nhiều dải có thể được áp dụng theo yêu cầu ứng dụng.