لنزهای تخت-مقعر از جنس سلنید روی

لنزهای تخت-مقعر از جنس سلنید روی (ZnSe)

معرفی محصول:

سلنید روی (ZnSe) به دلیل مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی، یک ماده اپتیکی ایدهآل برای سیستمهای لیزر CO₂ پرتوان محسوب میشود. سختی این ماده تنها دو سوم گرید چندطیفی (multispectral) سولفید روی (ZnS) است، از این رو نرمتر بوده و مستعد خراشیدگی میباشد. همچنین، با توجه به ضریب شکست بالا در این ماده، نیاز به پوششدهی با لایههای سخت ضد بازتاب (AR) جهت محافظت و دستیابی به ضریب عبور نور بهینه ضروری است. این ماده در محدوده طیفی رایج، پراکندگی نوری بسیار پایینی از خود نشان میدهد.

لنزهای تخت-مقعر از یک سطح تخت (صاف) و یک سطح کروی مقعر تشکیل شدهاند که آبیراهی کروی منفی ایجاد میکنند. از این لنزها معمولاً در سیستمهای گسترش دهنده پرتو یا افزایش فاصله کانونی برای خنثی کردن انحرافات نوری سایر لنزها استفاده میشود.

قابلیتهای تولیدی:

ما قادر به تولید لنزهای تخت-مقعر از جنس سلنید روی (ZnSe) با مشخصات زیر هستیم:

• قطر: ۲ تا ۳۰۰ میلیمتر

• ضخامت: ۰٫۱۲ تا ۶۰ میلیمتر

• دقت سطح: تا سطح ۲۰-۱۰ و λ/10 @ 633nm

فرآیندهای پرداخت سطح:
۱. پرداخت با دیسک ژلی
۲. پرداخت سرعت بالا
۳. پرداخت حلقوی
۴. پرداخت CNC

تجهیزات کنترل کیفی پیشرفته:

• اینترفرومتر ZYGO

• میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

• انحرافسنج بازتاب و عبور

• گونیومتر ۱۵ ثانیهای

• سیستم مرکزبندی با ژل UV

• اندازهگیر ضخامت لیزری غیرتماسی

• تصویربردار دو بعدی (2D Imager)

• اندازهگیر قطر کروی

گزینههای پوششدهی (Coating):

• MgF₂

• پوشش ضد بازتاب فرابنفش (UV-AR)

• پوشش ضد بازتاب فرابنفش-مرئی (UV-VIS-AR)

• پوشش ضد بازتاب مرئی گسترده (VIS-EXT-AR)

• پوشش ضد بازتاب مرئی-فروسرخ نزدیک (VIS-NIR-AR)

• پوشش ضد بازتاب فروسرخ نزدیک I (NIR I-AR)

• پوشش ضد بازتاب فروسرخ نزدیک II (NIR II-AR)

• پوشش ضد بازتاب مخابراتی-فروسرخ نزدیک (Telecom-NIR-AR)

• پوشش ضد بازتاب فروسرخ موج کوتاه (SWIR-AR)

• پوشش ضد بازتاب دوطرفه برای لیزر YAG (YAG-BBAR)

این لنزها با دقت بالا و کیفیت مطلوب، گزینهای ایدهآل برای کاربردهای لیزر، تصویربرداری حرارتی و سیستمهای اپتیکی پیشرفته میباشند.

لنزهای تخت-مقعر و کاربردهای آنها

ویژگی‌های لنز تخت-مقعر:
لنز تخت-مقعر نوعی لنز اپتیکی است که از یک سطح مقعر (کاو) و یک سطح تخت (مسطح) تشکیل شده است. این لنزها با خاصیت واگرایی نور، دارای فاصله کانونی منفی هستند و می‌توانند پرتوهای نور را گسترش دهند.

کاربردهای اصلی:

• گسترش پرتوهای نوری (Beam expansion)

• کاربردهای پروژکتوری

• افزایش فاصله کانونی در سیستم‌های اپتیکی

• تصحیح انحرافات کروی در سیستم‌های اپتیکی

خصوصیات اپتیکی:
این لنزها دارای انحراف کروی منفی هستند که می‌تواند برای خنثی کردن انحرافات سایر لنزها در سیستم مورد استفاده قرار گیرد. برای دستیابی به کمترین میزان انحراف کروی، هنگام استفاده از پرتوهای موازی، بهتر است نور از سمت مقعر لنز وارد شود.

پارامترهای فنی مهم:

1. ابعاد لنز (Size)

2. فاصله کانونی (Focal length)

3. طول موج طراحی (Design wavelength)

4. کیفیت پرداخت سطح (Surface finish)

5. دقت سطح (Surface accuracy)

6. میزان خارج از مرکزی (Eccentricity)

7. جنس ماده پایه (Substrate material)

8. سایر ویژگی‌های خاص

انتخاب مناسب:
با توجه به کاربرد مورد نظر می‌توان لنزهای تخت-مقعر با پارامترهای مناسب را انتخاب نمود. این لنزها در سیستم‌های اپتیکی پیشرفته، دستگاه‌های لیزر و تجهیزات اندازه‌گیری نوری کاربرد گسترده‌ای دارند.

سلنید روی (ZnSe): ماده‌ای اپتیکی با کاربردهای گسترده

ویژگی‌های فیزیکی و اپتیکی:
سلنید روی یک ماده پلی‌کریستال زردرنگ و شفاف با اندازه ذرات کریستالی حدود 70 میکرومتر است. این ماده طیف انتقال نوری گسترده‌ای از 0.5 تا 15 میکرومتر دارد. سلنید روی تولید شده به روش رسوب‌دهی شیمیایی بخار (CVD) دارای جذب ناخالصی بسیار ناچیز و تلفات پراکندگی فوق‌العاده پایین است.

کاربردهای کلیدی در سیستم‌های لیزری:
به دلیل جذب بسیار پایین نور با طول موج 10.6 میکرومتر، سلنید روی به عنوان ماده اولیه برتر برای ساخت المان‌های اپتیکی در سیستم‌های لیزر CO₂ پرتوان شناخته می‌شود. علاوه بر این، در کل محدوده انتقال نوری خود، کاربردهای گسترده‌ای در انواع سیستم‌های اپتیکی دارد.

انواع المان‌های اپتیکی ساخته شده از سلنید روی:

1. آینه‌های تمام‌بازتاب و نیمه‌بازتاب

2. منبسط‌کننده‌های پرتو (Beam expander)

3. لنزهای میدان تخت (Flat field lens)

4. لنزهای محدب-مقعر (ماه‌واره‌ای)

5. لنزهای تخت-محدب (Plano-convex)

6. آینه‌های آب‌طلاکاری شده

7. قطبی‌سازهای دایروی

8. لنزهای مادون قرمز میانی

9. المان‌های اپتیکی لیزر CO₂ با طول موج 10.6 میکرومتر

این ماده به دلیل خواص اپتیکی منحصر به فرد و طیف انتقال گسترده، جایگاه ویژه‌ای در صنایع اپتیکی پیشرفته، سیستم‌های لیزری و تجهیزات مادون قرمز دارد.

سلنید روی (ZnSe) تولید شده به روش CVD: ویژگی‌ها و کاربردها

مشخصات کلیدی:
سلنید روی تولید شده به روش رسوب‌دهی شیمیایی بخار (CVD) دارای ویژگی‌های منحصر به فرد زیر است:

1. درجه خلوص بسیار بالا

2. مقاومت محیطی عالی

3. قابلیت ماشین‌کاری و پرداخت آسان

ویژگی‌های ممتاز:

• یکنواختی و همگنی فوق‌العاده در ساختار ماده

• ثبات و پایداری بالا در ویژگی‌های اپتیکی

• کیفیت سطحی مطلوب برای کاربردهای دقیق اپتیکی

کاربردهای اصلی:

1. سیستم‌های لیزر CO₂:

   • به دلیل جذب بسیار پایین در طول موج 10.6 میکرومتر

   • مقاومت حرارتی بالا در کاربردهای پرتوان

2. سیستم‌های تصویربرداری حرارتی مادون قرمز:

   • عبوردهی عالی در محدوده مادون قرمز

   • کیفیت تصویربرداری مطلوب

3. اپتیک‌های دقیق:

   • قابلیت ساخت المان‌های اپتیکی پیچیده

   • پرداخت سطح با کیفیت بالا

این ماده به دلیل ترکیب بی‌نظیر خواص فیزیکی و اپتیکی، انتخاب اول بسیاری از سیستم‌های اپتیکی پیشرفته و کاربردهای لیزری محسوب می‌شود.

پوشش‌های اپتیکی: کاربردها و قابلیت‌ها

تعریف پوشش اپتیکی:
پوشش‌دهی به فرآیند اعمال لایه‌های نازک از مواد شفاف الکترولیتی یا فلزی بر روی سطح زیرلایه‌های اپتیکی با استفاده از روش‌های فیزیکی یا شیمیایی اطلاق می‌شود. این فرآیند با هدف تغییر مشخصات بازتاب و عبور نور در سطح مواد انجام می‌پذیرد.

اهداف اصلی پوشش‌دهی:

• تنظیم و کنترل میزان بازتاب سطح

• ایجاد خاصیت تفکیک پرتو (Beam splitting)

• امکان جداسازی طیفی (Color separation)

• فیلتراسیون نوری (Light filtering)

• ایجاد پلاریزاسیون (Polarization)

انواع پوشش‌های قابل ارائه:

1. لایه‌های ضد بازتاب (Anti-reflective coatings)

2. لایه‌های بازتاب‌دهنده بالا (High-reflective coatings)

3. لایه‌های طیفی (Spectral coatings)

4. لایه‌های فلزی (Metallic films)

پوشش‌های ضد بازتاب پهن‌باند:
ما قادر به ارائه پوشش‌های ضد بازتاب پهن‌باند برای محدوده‌های طیفی زیر هستیم:

• طیف فرابنفش (UV)

• محدوده مرئی (Visible)

• فروسرخ نزدیک (NIR)

• فروسرخ میانی (Mid-infrared)

این پوشش‌ها با بهینه‌سازی عملکرد سطوح اپتیکی، امکان دستیابی به بالاترین بازده نوری در سیستم‌های اپتیکی پیشرفته را فراهم می‌آورند. کیفیت و دقت این پوشش‌ها با استفاده از پیشرفته‌ترین تجهیزات لایه‌گذاری و کنترل کیفی تضمین می‌شود.

روش تولید و ویژگی‌های سلنید روی (ZnSe)

فرآیند سنتز:
سلنید روی از واکنش شیمیایی بین مواد اولیه با خلوص بسیار بالا تولید می‌شود:

• هیدروژن سلنید (H₂Se) با خلوص 99.999% (5N)

• روی (Zn) با خلوص 99.999% (5N)

روش تولید:
این ماده به روش رسوب‌دهی شیمیایی بخار (CVD) سنتز می‌شود که خود به عنوان یک فرآیند خالص‌سازی عمل می‌کند. در این روش:

1. مواد اولیه در فاز گازی قرار می‌گیرند

2. واکنش شیمیایی کنترل‌شده در محیط بخار انجام می‌پذیرد

3. محصول نهایی با خلوص بالا بر روی زیرلایه رسوب می‌کند

ویژگی‌های منحصر به فرد روش CVD:

• امکان تولید مواد با خلوص فوق‌العاده بالا

• کنترل دقیق بر ساختار کریستالی

• یکنواختی مطلوب در خواص فیزیکی و اپتیکی

• حذف ناخالصی‌ها در حین فرآیند سنتز

این روش تولید، سلنید روی با کیفیت اپتیکی ممتاز را برای کاربردهای پیشرفته در سیستم‌های لیزری و تصویربرداری حرارتی فراهم می‌کند.

زیرکریستال (Sub-crystal)

مشخصات ظاهری:
در بررسی بصری تحت نور طبیعی روز:

• نوارهای بیدمانند (willow stripes) روی سطح کریستال مشاهده می‌شود

• مساحت تحت پوشش این نوارها کمتر از ۱/۶ قطر انتهایی کریستال است

پس از پرداخت سطحی:

• نوارهای بیدمانند کاملاً محو می‌شوند

• سطحی یکنواخت و صاف حاصل می‌شود

ویژگی‌های فنی:

1. کیفیت اپتیکی قابل قبول برای بسیاری از کاربردها

2. قابلیت بهبود کیفیت سطح با پرداخت مناسب

3. مقرون‌به‌صرفه بودن نسبت به کریستال‌های درجه یک

کاربردهای معمول:

• سیستم‌های اپتیکی غیرحساس

• تجهیزات آزمایشگاهی عمومی

• کاربردهای صنعتی با استانداردهای متوسط

این نوع کریستال گزینه مناسبی برای پروژه‌هایی است که به کیفیت فوق‌العاده تک‌کریستال نیاز ندارند.

ساختار پلی‌کریستالی (چندبلوری)

ویژگی‌های ظاهری:
در بررسی چشمی تحت نور طبیعی روز:

• خطوط مرز دانه‌ها (Crystal boundary lines) به وضوح قابل مشاهده است

• این مرزهای دانه‌ای حالت نفوذکننده در ساختار کریستال دارند

• اختلاف قابل توجهی در میزان تیرگی و روشنی دو طرف مرزهای دانه‌ها وجود دارد

خصوصیات ساختاری:

1. وجود دانه‌های کریستالی متعدد با جهت‌گیری‌های متفاوت

2. مرزهای دانه‌ای واضح بین کریستالیت‌های مجاور

3. ناهمگونی در خواص نوری در مناطق مختلف نمونه

ملاحظات کاربردی:

• کاهش عملکرد اپتیکی نسبت به تک‌کریستال‌ها

• افزایش پراکندگی نور در مرز دانه‌ها

• مناسب برای کاربردهای غیرحساس اپتیکی

• مقرون‌به‌صرفه‌تر از نمونه‌های تک‌کریستالی

این ساختار معمولاً در نمونه‌های صنعتی و کاربردهای عمومی که نیاز به کیفیت اپتیکی بسیار بالا ندارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.