Individuell geformte optische Saphirfenster Saphirkomponenten mit Präzisionspolitur

Individuell geformte optische Fenster aus Saphir. Saphirkomponenten mit Präzisionspolitur. Ausgewähltes Bild.

Kurze Beschreibung:

Individuell geformte optische Saphirfenster repräsentieren den Höhepunkt der optischen Präzisionstechnik. Sie verwenden Czochralski-gezüchtetes monokristallines Al₂O₃ mit kontrollierter kristallografischer Orientierung (typischerweise C- oder A-Achse), um die Leistung für spezifische Anwendungen zu optimieren. Unser proprietäres Kristallwachstumsverfahren erzeugt Material mit außergewöhnlicher Homogenität (<5×10⁻⁶ Brechungsindexvariation) und minimalen Einschlüssen (<0,01 ppm) und gewährleistet so eine gleichbleibende optische Leistung über alle Produktionschargen hinweg. Die Fenster weisen eine bemerkenswerte Umweltstabilität auf, mit einem CTE von 5,3×10⁻⁶/K parallel zur C-Achse, was eine nahtlose Integration in Mehrmaterialbaugruppen ermöglicht, die Temperaturwechseln ausgesetzt sind. Unsere fortschrittlichen Poliertechniken erreichen eine Oberflächenrauheit von unter 0,5 nm RMS, entscheidend für Hochleistungslaseranwendungen, bei denen Oberflächendefekte Schäden verursachen können.

Als vertikal integrierter Hersteller bietet XKH umfassende Lösungen von der Materialsynthese bis zur Endkontrolle:

Design-Support: Unser Engineering-Team bietet DFM-Analysen (Design for Manufacturing) mit Zemax- und COMSOL-Simulationen an, um die Fenstergeometrie für spezifische optische/mechanische Anforderungen zu optimieren.

Prototyping-Services: Schnelle Bearbeitung (<72 Stunden) zur Konzeptvalidierung mithilfe unserer hauseigenen CNC-Schleif- und MRF-Poliermöglichkeiten

Beschichtungsoptionen: Kundenspezifische AR-Beschichtungen mit einer Haltbarkeit, die die MIL-C-675C-Standards übertrifft, einschließlich:

Breitband (400–1100 nm) <0,5 % Reflektivität

VUV-optimiert (193 nm) mit >92 % Transmission

Leitfähige ITO-Beschichtungen (100–1000 Ω/sq) zur EMI-Abschirmung

Qualitätssicherung: Vollständige Messsuite, einschließlich:

4D PhaseCam Laserinterferometer zur λ/20-Ebenheitsprüfung

FTIR-Spektroskopie zur spektralen Transmissionsabbildung

Automatisierte Inspektionssysteme für 100%ige Oberflächenfehlererkennung

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Merkmale

Technische Parameter

Saphirfenster
Dimension	8-400 mm
Maßtoleranz	+0/-0,05 mm
Oberflächenqualität (Kratzen und Graben)	40/20
Oberflächengenauigkeit	λ/10per@633nm
Freie Blende	＞85 %, >90 %
Parallelitätstoleranz	±2''-±3''
Fase	0,1–0,3 mm
Beschichtung	AR/AF/auf Kundenwunsch

Hauptmerkmale

1. Materielle Überlegenheit

· Verbesserte thermische Eigenschaften: Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 35 W/mK (bei 100 °C) und der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient (5,3 × 10⁻⁶/K) verhindert optische Verzerrungen bei schnellen Temperaturwechseln. Das Material behält seine strukturelle Integrität auch bei Temperaturschocks von 1000 °C auf Raumtemperatur innerhalb von Sekunden.

· Chemische Stabilität: Zeigt keinerlei Abbau bei längerer Einwirkung von konzentrierten Säuren (außer HF) und Basen (pH 1–14), was es ideal für chemische Verarbeitungsgeräte macht.

· Optische Verfeinerung: Durch fortschrittliches C-Achsen-Kristallwachstum wird eine Transmission von >85 % im sichtbaren Spektrum (400–700 nm) mit Streuverlusten unter 0,1 %/cm erreicht.
· Optionales hyperhemisphärisches Polieren reduziert Oberflächenreflexionen auf <0,2 % pro Oberfläche bei 1064 nm.

2.Fähigkeiten im Präzisionsingenieurwesen

· Oberflächenkontrolle im Nanomaßstab: Durch die Verwendung magnetorheologischer Endbearbeitung (MRF) wird eine Oberflächenrauheit von <0,3 nm Ra erreicht, was für Hochleistungslaseranwendungen entscheidend ist, bei denen die LIDT 10 J/cm² bei 1064 nm und 10 ns-Impulsen übersteigt.

· Herstellung komplexer Geometrien: Umfasst 5-achsige Ultraschallbearbeitung zur Erstellung von Mikrofluidkanälen (50 μm Breitentoleranz) und diffraktiven optischen Elementen (DOE) mit einer Merkmalsauflösung von <100 nm.

· Messintegration: Kombiniert Weißlichtinterferometrie und Rasterkraftmikroskopie (AFM) zur 3D-Oberflächencharakterisierung und gewährleistet eine Formgenauigkeit von <100 nm PV auf 200 mm großen Substraten.

Primäre Anwendungen

1.Verbesserung der Verteidigungssysteme

· Hyperschall-Fahrzeugkuppeln: Entwickelt, um aerothermischen Belastungen von Mach 5+ standzuhalten und gleichzeitig die MWIR-Übertragung für Suchköpfe aufrechtzuerhalten. Spezielle Nanokomposit-Kantenversiegelungen verhindern Delamination bei Vibrationen von 15 G.

· Quantensensorplattformen: Versionen mit extrem niedriger Doppelbrechung (<5 nm/cm) ermöglichen Präzisionsmagnetometrie in U-Boot-Erkennungssystemen.

2. Industrielle Prozessinnovation

· Halbleiter-Extrem-UV-Lithografie: Polierte Fenster der Klasse AA mit einer Oberflächenrauheit von <0,01 nm minimieren EUV-Streuverluste (13,5 nm) in Stepper-Systemen.

· Überwachung von Kernreaktoren: Neutronentransparente Varianten (isotopisch gereinigtes Al₂O₃) ermöglichen eine visuelle Echtzeitüberwachung in Reaktorkernen der vierten Generation.

3.Integration neuer Technologien

· Weltraumgestützte optische Kommunikation: Strahlungsgehärtete Versionen (nach 1 Mrad Gammabestrahlung) behalten eine Transmission von >80 % für LEO-Satelliten-Laserquerverbindungen bei.

· Biophotonische Schnittstellen: Bioinerte Oberflächenbehandlungen ermöglichen implantierbare Raman-Spektroskopiefenster zur kontinuierlichen Glukoseüberwachung.

4. Fortschrittliche Energiesysteme

· Diagnose von Fusionsreaktoren: Mehrschichtige leitfähige Beschichtungen (ITO-AlN) ermöglichen in Tokamak-Anlagen sowohl die Plasmaanzeige als auch die EMI-Abschirmung.

· Wasserstoff-Infrastruktur: Kryogene Versionen (getestet bis 20 K) verhindern eine Wasserstoffversprödung in Sichtfenstern der Flüssig-H₂-Speicherung.

XKH-Services und Lieferkapazitäten

1.Kundenspezifische Fertigungsdienste

· Zeichnungsbasierte Anpassung: Unterstützt nicht standardmäßige Designs (Abmessungen von 1 mm bis 300 mm), Expresslieferung innerhalb von 20 Tagen und erste Prototypenerstellung innerhalb von 4 Wochen.

· Beschichtungslösungen: Antireflexion (AR), Antifouling (AF) und wellenlängenspezifische Beschichtungen (UV/IR) zur Minimierung von Reflexionsverlusten.

· Präzisionspolieren und -prüfung: Durch Polieren auf atomarer Ebene wird eine Oberflächenrauheit von ≤0,5 nm erreicht, wobei die Interferometrie die Einhaltung der λ/10-Ebenheit gewährleistet.

2. Lieferkette und technischer Support

· Vertikale Integration: Vollständige Prozesskontrolle vom Kristallwachstum (Czochralski-Methode) bis zum Schneiden, Polieren und Beschichten, wodurch Materialreinheit (hohlraum-/grenzfrei) und Chargenkonsistenz gewährleistet werden.

· Branchenzusammenarbeit: Zertifiziert durch Luft- und Raumfahrtunternehmen; Partnerschaft mit CAS zur Entwicklung von Supergitter-Heterostrukturen für den inländischen Ersatz.

3.Produktportfolio & Logistik

· Standardbestand: Waferformate von 6 bis 12 Zoll; Stückpreise von 43 bis 82 (je nach Größe/Beschichtung), mit Lieferung am selben Tag.

· Technische Beratung für anwendungsspezifische Designs (zB Stufenfenster für Vakuumkammern, thermoschockbeständige Strukturen).