Quarzglasprisma
Detailliertes Diagramm
Übersicht über Quarzprismen
Quarzglasprismen sind wichtige optische Elemente zur Steuerung, Manipulation und Umlenkung von Licht in einer Vielzahl von optischen Hochleistungssystemen. Hergestellt aus hochreinem Quarzglas bieten diese Prismen außergewöhnliche Transmissionseigenschaften im ultravioletten (UV), sichtbaren und nahinfraroten (NIR) Spektralbereich. Dank ihrer hervorragenden thermischen und chemischen Beständigkeit, ihrer ausgezeichneten mechanischen Festigkeit und minimalen Doppelbrechung eignen sich Quarzglasprismen ideal für kritische Anwendungen in der Spektroskopie, Laseroptik, Bildgebung und wissenschaftlichen Instrumentierung.
Quarzglas ist eine nichtkristalline, amorphe Form von Siliziumdioxid (SiO₂) mit extrem niedrigem Verunreinigungsgrad und hervorragender optischer Homogenität. Diese Eigenschaften ermöglichen Quarzglasprismen, selbst unter extremen Umgebungsbedingungen mit minimaler Verzerrung zu arbeiten.
Materialeigenschaften von Quarzprismen
Quarzglas wird aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften für die Herstellung optischer Prismen ausgewählt:
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Hohe optische Transmission: Überragende Lichtdurchlässigkeit vom tiefen Ultraviolett (185 nm) über den sichtbaren bis zum nahen Infrarot (bis zu ~2500 nm), wodurch es sowohl für UV- als auch für IR-Anwendungen geeignet ist.
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Ausgezeichnete thermische Stabilität: Behält die optische und mechanische Integrität bis zu Temperaturen über 1000 °C bei. Ideal für optische Hochtemperatursysteme.
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Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient: Nur ~0,55 × 10⁻⁶ /°C, was zu einer ausgezeichneten Dimensionsstabilität bei Temperaturwechselbeanspruchung führt.
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Außergewöhnliche Reinheit: Typischerweise mehr als 99,99 % SiO₂, wodurch das Risiko einer Signalverunreinigung in Präzisionssystemen reduziert wird.
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Hohe Beständigkeit gegen Chemikalien und Korrosion: Hält den meisten Säuren und Lösungsmitteln stand und ist daher für Umgebungen mit aggressiven Chemikalien geeignet.
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Geringe Doppelbrechung: Ideal für polarisationsempfindliche Systeme aufgrund minimaler innerer Spannung.
Arten von Quarzprismen
1. Rechtwinkliges Prisma
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Struktur: Ein dreieckiges Prisma mit einem 90°-Winkel und zwei 45°-Winkeln.
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Funktion: Lenkt das Licht je nach Ausrichtung und Verwendung um 90° oder 180° um.
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Anwendungen: Strahlsteuerung, Bildrotation, Periskope, Ausrichtungswerkzeuge.
2. Keilprisma
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Struktur: Zwei flache Oberflächen, die leicht zueinander abgewinkelt sind (wie ein dünnes Stück Kuchen).
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Funktion: Lenkt das Licht um einen kleinen, präzisen Winkel ab; kann gedreht werden, um den Strahl kreisförmig abzutasten.
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Anwendungen: Laserstrahllenkung, adaptive Optik, ophthalmologische Instrumente.
3. Pentaprisma
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Struktur: Fünfseitiges Prisma mit zwei reflektierenden Oberflächen.
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Funktion: Lenkt das Licht unabhängig vom Eintrittswinkel um genau 90° ab; behält die Bildausrichtung bei.
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Anwendungen: DSLR-Sucher, Vermessungsgeräte, Ausrichtungsoptiken.
4. Taubenprisma
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Struktur: Ein langes, schmales Prisma mit trapezförmigem Profil.
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Funktion: Dreht ein Bild um den doppelten Winkel der physischen Drehung des Prismas.
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Anwendungen: Bildrotation in Strahlführungssystemen, Interferometern.
5. Dachkantprisma (Amici-Prisma)
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Struktur: Ein rechtwinkliges Prisma mit einer Dachkante, die eine 90°-V-Form bildet.
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Funktion: Kehrt das Bild um und kehrt es um, wobei die richtige Ausrichtung im Fernglas erhalten bleibt.
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Anwendungen: Ferngläser, Spektive, kompakte optische Systeme.
7. Hohldachspiegelprisma
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Struktur: Zwei rechtwinklige Prismen, die so angeordnet sind, dass sie ein reflektierendes Paar mit festem Winkel bilden.
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Funktion: Reflektiert Strahlen parallel zur Einfallsrichtung, jedoch mit seitlicher Verschiebung, um Interferenzen zu vermeiden.
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Anwendungen: Strahlfaltung in Lasersystemen, optischen Verzögerungsleitungen, Interferometern.
Anwendungen von Quarzglasprismen
Aufgrund ihrer Vielseitigkeit werden Prismen aus Quarzglas in einer Vielzahl hochwertiger optischer Systeme eingesetzt:
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Spektroskopie: Gleichseitige und dispersive Prismen werden zur Lichtdispersion und Wellenlängentrennung in Spektrometern und Monochromatoren verwendet.
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Lasersysteme: Prismen werden in Anwendungen zur Laserstrahllenkung, -kombination oder -aufteilung eingesetzt, bei denen eine hohe Laserzerstörschwelle entscheidend ist.
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Optische Bildgebung und Mikroskopie: Rechtwinklige und Dove-Prismen unterstützen die Bilddrehung, Strahlausrichtung und optische Pfadfaltung.
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Messtechnik und Präzisionsinstrumente: Pentaprismen und Dachkantprismen werden in Ausrichtungswerkzeuge, Entfernungsmess- und optische Vermessungssysteme integriert.
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UV-Lithografie: Aufgrund ihrer hohen UV-Durchlässigkeit werden Quarzglasprismen in Belichtungsgeräten für die Fotolithografie verwendet.
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Astronomie und Teleskope: Wird zur Strahlabweichungs- und Ausrichtungskorrektur verwendet, ohne die optische Wiedergabetreue zu beeinträchtigen.
FAQs – Häufig gestellte Fragen zu Quarzprismen
F1: Was ist der Unterschied zwischen Quarzglas und Quarzglas?
A: Obwohl die Begriffe manchmal synonym verwendet werden, bezieht sich „Quarzglas“ im Allgemeinen auf Quarzglas aus natürlichen Quarzkristallen, während „Quarzglas“ aus synthetischem Quarzgas hergestellt wird. Beide bieten eine ähnliche optische Leistung, Quarzglas kann jedoch eine etwas bessere UV-Durchlässigkeit aufweisen.
F2: Kann man auf Quarzglasprismen eine Antireflexbeschichtung auftragen?
A: Ja, wir bieten kundenspezifische AR-Beschichtungen für bestimmte Wellenlängenbereiche an, darunter UV, sichtbares Licht und NIR. Beschichtungen verbessern die Transmission und reduzieren Reflexionsverluste an Prismenoberflächen.
F3: Welche Oberflächenqualität können Sie anbieten?
A: Die Standardoberflächenqualität beträgt 40-20 (Kratz- und Dig-Polieren), wir bieten jedoch je nach Anwendung auch eine präzisere Politur von 20-10 oder besser an.
F4: Sind Quarzprismen für UV-Laseranwendungen geeignet?
A: Auf jeden Fall. Aufgrund ihrer hohen UV-Transparenz und Laserzerstörschwelle eignen sich Quarzglasprismen ideal für UV-Laser, einschließlich Excimer- und Festkörperlaser.
Über uns
XKH ist spezialisiert auf die Hightech-Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von speziellem optischem Glas und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte kommen in der optischen Elektronik, der Unterhaltungselektronik und dem Militär zum Einsatz. Wir bieten optische Komponenten aus Saphir, Handy-Objektivabdeckungen, Keramik, LT, Siliziumkarbid (SIC), Quarz und Halbleiterkristall-Wafer an. Dank unserer Fachkompetenz und modernster Ausrüstung sind wir in der Verarbeitung nicht standardisierter Produkte führend und streben danach, ein führendes Hightech-Unternehmen für optoelektronische Materialien zu werden.
