Infrarotlinse aus Silizium (Si) mit IR-Antireflexionsbeschichtung

Abbildung einer Infrarotlinse aus Silizium (Si) mit IR-Antireflexbeschichtung

Kurzbeschreibung:

Silizium-Infrarotlinsen mit IR-AntireflexbeschichtungDiese Präzisionsoptiken wurden für Infrarotsysteme entwickelt, die hohe Transmissionseffizienz, thermische Stabilität und mechanische Zuverlässigkeit erfordern. Durch die Verwendung von optischem Einkristall-Silizium und fortschrittlicher Infrarot-Beschichtungstechnologie sind diese Linsen optimiert, um optische Verluste zu minimieren und die Systemleistung in anspruchsvollen Infrarotanwendungen zu verbessern.

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Merkmale

Detailliertes Diagramm

Einleitung Si-Linse

Aufgrund seiner stabilen Infrarot-Transmissionseigenschaften und hervorragenden physikalischen Eigenschaften hat sich Silizium als weit verbreitetes Material für optische Systeme im mittleren Infrarotbereich etabliert. In Kombination mit einer sorgfältig entwickelten Infrarot-Antireflexbeschichtung bieten Siliziumlinsen eine kostengünstige und leistungsstarke Lösung für moderne Infrarot-Bildgebungs- und Sensorsysteme.

Materialeigenschaften und Leistungsvorteile der Siliziumlinse

Silizium weist innerhalb des Bereichs eine gleichmäßige Infrarot-Transmission auf.1,2–8 μmWellenlängenbereich und eignet sich besonders gut für3–5 μm (MWIR)Anwendungsgebiete. Aufgrund seiner intrinsischen physikalischen Eigenschaften behält Siliziumlinsen auch unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen ihre optische und mechanische Stabilität bei.

Zu den wichtigsten materiellen Vorteilen gehören:

Hohe Wärmeleitfähigkeit für effiziente Wärmeableitung
Hohe mechanische Festigkeit und Beständigkeit gegen Temperaturschocks
Geringere Masse im Vergleich zu Germanium ermöglicht kompakte Systemkonstruktion
Gute Umwelt- und Chemikalienstabilität
Kompatibilität mit optischen Präzisionsfertigungsprozessen

Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich Siliziumlinsen hervorragend für Infrarotsysteme, die über lange Zeiträume oder in Umgebungen mit schwankenden Temperaturen zuverlässig funktionieren müssen.

Infrarot-Antireflexbeschichtung, Siliziumlinse

Da Silizium einen hohen Brechungsindex aufweist, können unbeschichtete Oberflächen erhebliche Reflexionsverluste verursachen. Um dem entgegenzuwirken,Infrarot-Antireflexbeschichtungenwerden auf die Linsenoberflächen aufgetragen, um die optische Effizienz zu verbessern.

Die IR-AR-Beschichtung ist so konzipiert, dass sie Folgendes bewirkt:

Reduzierung von Fresnel-Reflexionen an Silizium-Luft-Grenzflächen
Erhöhung der effektiven Transmission im gesamten Infrarotband
Verbesserung von Bildschärfe, Kontrast und Detektionsempfindlichkeit
Unterdrücken von Streureflexionen in optischen Baugruppen

Beschichtungsdesigns können für spezifische Wellenlängenbereiche optimiert werden, wie zum Beispiel3–5 μm (MWIR) or 8–12 μm (LWIR)sowie für kundenspezifische Infrarotbänder, die durch die Systemanforderungen definiert werden.

Optisches Design und Fertigungsflexibilität Si-Linse

Silizium-Infrarotlinsen mit IR-AR-Beschichtung sind in einer breiten Palette optischer Konfigurationen erhältlich, um verschiedene Systemdesigns zu unterstützen:

Plankonvexe, plankonkave, bikonvexe und bikonkave Linsen
Sphärische und kundenspezifische asphärische Geometrien
Einseitige oder beidseitige IR-Antireflexionsbeschichtung
Präzisionspolieren für kontrollierte Oberflächenform und -rauheit

Die Fertigungsprozesse werden sorgfältig kontrolliert, um eine gleichbleibende Brennweite, Oberflächengenauigkeit und Beschichtungsleistung zu gewährleisten. Kundenspezifische Designs hinsichtlich Durchmesser, Dicke, Krümmung, Toleranz und Beschichtungsspezifikationen werden unterstützt.

Anwendungsgebiete

Siliziumlinsen mit IR-Antireflexbeschichtung werden häufig verwendet in:

Wärmebild- und Infrarot-Sichtsysteme
Infrarot-Erkennungs- und Temperaturmessgeräte
Industrielle Überwachungs- und Inspektionsgeräte
Infrarotspektroskopie und Laborinstrumente
Infrarot-Laser-Zuführungs- und optische Übertragungssysteme

Durch ihre ausgewogene Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit eignen sie sich sowohl für kommerzielle als auch für industrielle Infrarotanwendungen.

Technische Spezifikationen – Siliziumlinse (Si) mit IR-Antireflexbeschichtung

Parameter	Spezifikation
Material	Optisches Silizium-Einkristall (Si)
Übertragungsbereich	1,2 – 8 μm
Typisches Anwendungsgebiet	3 – 5 μm (MWIR)
Optionales Beschichtungsband	8 – 12 μm (LWIR), benutzerdefinierte IR-Bänder
Brechungsindex	~3,42 @ 3,9 μm
Linsentyp	Plankonvex / Bikonvex / Plankonkav / Bikonkav
Oberflächenfigur	≤ λ/10 @ 3,39 μm (kundenspezifische Anpassung möglich)
Oberflächenqualität	60/40 oder 40/20 (Scratch/Dig)
Durchmessertoleranz	±0,02 mm (kundenspezifische Anpassung möglich)
Mittendickentoleranz	±0,02 mm
Klare Blende	≥ 90 % des Durchmessers
Oberflächenrauheit	≤ 5 nm RMS
AR-Beschichtungstyp	Infrarot-Antireflexbeschichtung (IR-AR-Beschichtung)
Beschichtungsdesign	Einzelband- oder Mehrband-IR-AR
Durchschnittliche Reflexion (Ravg)	≤ 1,0 % pro Oberfläche (Designwellenlänge)
Beschichtungsseiten	Einseitig oder doppelseitig
Betriebstemperatur	-40 °C bis +200 °C
Wärmeleitfähigkeit	~150 W/m·K
Dichte	~2,33 g/cm³
Umweltstabilität	Industriequalität
Anpassung	Größe, Brennweite, Toleranzen, verfügbare Beschichtung

Häufig gestellte Fragen – Siliziumlinse (Si) mit IR-Antireflexbeschichtung

1. Für welchen Wellenlängenbereich eignet sich Silizium in Infrarotanwendungen?

Siliziumlinsen bieten eine gute Infrarotdurchlässigkeit im1,2–8 μmWellenlängenbereich und werden am häufigsten verwendet in der3–5 μm (MWIR)Silizium wird aufgrund seiner geringen Transmission in sichtbarem oder nahem sichtbarem Licht nicht für Anwendungen in diesen Bereichen empfohlen.

2. Warum ist eine IR-Antireflexbeschichtung für Siliziumlinsen notwendig?

Silizium besitzt einen relativ hohen Brechungsindex, was bei unbeschichteten Linsen zu erheblichen Oberflächenreflexionen führt.IR-Antireflexionsbeschichtung (AR)reduziert diese Reflexionsverluste, erhöht die Gesamttransmission und verbessert den Bildkontrast und das Signal-Rausch-Verhältnis in optischen Infrarotsystemen.

3. Für welche Infrarot-Wellenlängenbereiche kann die AR-Beschichtung ausgelegt werden?

Die IR-AR-Beschichtung kann für verschiedene Wellenlängenbereiche optimiert werden, darunter:

3–5 μm (MWIR)
8–12 μm (LWIR)
Kundenspezifische Infrarot-Wellenlängenbereiche auf Anfrage

Die Leistungsfähigkeit der Beschichtung kann an spezifische Systemanforderungen angepasst werden.

Über uns

XKH ist spezialisiert auf die Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Spezialglas und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte finden Anwendung in der Optoelektronik, der Unterhaltungselektronik und im Militärbereich. Wir bieten optische Saphirkomponenten, Objektivabdeckungen für Mobiltelefone, Keramik, LT, Siliziumkarbid (SiC), Quarz und Halbleiterkristallwafer an. Dank unserer Expertise und modernster Ausrüstung zeichnen wir uns durch die Fertigung von Sonderanfertigungen aus und streben die Position eines führenden Hightech-Unternehmens für optoelektronische Materialien an.