لنزهای دو-مقعر از جنس فلورید باریم

لنزهای دو-مقعر از جنس فلورید باریم (BaF₂)

فلورید باریم (BaF₂) با عبوردهی نوری نزدیک به 90% در محدوده طیفی 200 تا 9500 نانومتر، ماده ای ایده آل برای کاربردهای مختلف اپتیکی محسوب می‌شود. این ماده به طور معمول در:

• سیستم‌های تصویربرداری با خنک‌سازی کریوژنیک

• سیستم‌های اپتیکی هوافضا

• سیستم‌های لیزری
  به عنوان لنز، تقسیم‌کننده پرتو، فیلتر، منشور و پنجره استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که این ماده حلالیت محدودی در آب دارد و بهتر است در محیط‌های خشک مورد استفاده قرار گیرد.

ویژگی‌های اپتیکی:

لنزهای دو-مقعر (Biconcave) مشابه لنزهای تخت-مقعر دارای فاصله کانونی منفی هستند، با این تفاوت که پرتوهای موازی تابیده شده را با زاویه واگرایی بیشتر منحرف می‌کنند.

قابلیت‌های تولیدی:

ما قادر به تولید لنزهای دو-مقعر فلورید باریم با مشخصات زیر هستیم:

• قطر: 2 تا 300 میلیمتر

• ضخامت: 0.12 تا 60 میلیمتر

• دقت سطح: تا سطح 20-10 و λ/10 @ 633nm

• سوراخ‌های عبوری: قابل تولید بر اساس نیاز مشتری

فرآیندهای پرداخت سطح:

1. پرداخت با دیسک ژلی

2. پرداخت سرعت بالا

3. پرداخت حلقوی

4. پرداخت CNC

تجهیزات کنترل کیفی:

• اینترفرومتر ZYGO

• میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

• انحراف‌سنج‌های بازتاب و عبور

• گونیومتر 15 ثانیه‌ای

• سیستم مرکزبندی با ژل UV

• اندازه‌گیر ضخامت لیزری غیرتماسی

• تصویربردار دو بعدی

• اندازه‌گیر قطر کروی

گزینه‌های پوشش دهی:

• 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 پیشرفته اپتیکی و لیزری می‌باشند.

لنزهای دو-مقعر از جنس فلورید باریم (BaF₂)

ویژگی‌های اپتیکی:
فلورید باریم (BaF₂) دارای عبوردهی بسیار بالا در محدوده 200 نانومتر تا 11 میکرومتر است. اگرچه این خاصیت مشابه فلورید کلسیم (CaF₂) می‌باشد، اما فلورید باریم دارای دو مزیت کلیدی است:

1. عبوردهی بهتر در طول‌موج‌های بالاتر از 10 میکرومتر

2. مقاومت بیشتر در برابر تابش‌های پرانرژی

کاربردهای اصلی:
این ماده به طور معمول در کاربردهایی که نیاز به عبوردهی بالا در ناحیه فرابنفش دارند، استفاده می‌شود.

قابلیت‌های تولیدی شرکت ما:
ما توانایی تولید لنزهای دو-مقعر از جنس فلورید باریم را در:

• ابعاد مختلف

• فواصل کانونی متنوع

داریم. این لنزها با دقت بالا و کیفیت مطلوب برای استفاده در سیستم‌های اپتیکی پیشرفته تولید می‌شوند.

ملاحظات فنی:

• امکان ارائه با پوشش‌های اپتیکی مختلف بر اساس نیاز مشتری

• قابلیت تولید با دقت سطحی بالا (تا λ/10 @ 633nm)

• مناسب برای کاربردهای تخصصی در سیستم‌های لیزری و تصویربرداری

این محصولات گزینه‌ای ایده‌آل برای محققان و مهندسین اپتیک در پروژه‌های پیشرفته می‌باشند.

لنزهای دو-مقعر و کاربردهای آنها

ویژگی‌های اپتیکی:
لنزهای دو-مقعر دارای فاصله کانونی منفی بوده و از دو سطح مقعر با انحنای یکسان تشکیل شده‌اند. این لنزها قادرند:

• پرتوهای موازی تابیده شده را به صورت واگرا پراکنده کنند

• در سیستم‌های اپتیکی برای گسترش پرتو، تعدیل، پروژکشن و افزایش فاصله کانونی به کار روند

• در منبسط‌کننده‌های پرتو گالیله‌ای مورد استفاده قرار گیرند

مکانیسم عملکرد:
این لنزها پرتوهای موازی را به سمت یک کانون مجازی واگرا می‌کنند.

پارامترهای فنی مهم:

1. ابعاد (Size)

2. فاصله کانونی (Focal length)

3. طول موج طراحی (Design wavelength)

4. کیفیت پرداخت سطح (Surface finish)

5. دقت سطح (Surface accuracy)

6. خارج از مرکزی (Eccentricity)

7. جنس ماده پایه (Substrate material)

8. سایر ویژگی‌های خاص

انتخاب بهینه:
با توجه به نیازهای خاص هر کاربرد می‌توان لنزهای دو-مقعر با پارامترهای مناسب را انتخاب نمود. این لنزها در سیستم‌های اپتیکی پیشرفته، دستگاه‌های لیزری و تجهیزات اندازه‌گیری نوری کاربرد گسترده‌ای دارند.

ملاحظات طراحی:

• برای دستیابی به بهترین عملکرد، انتخاب دقیق پارامترهای اپتیکی ضروری است

• در طراحی سیستم‌های حساس، باید به دقت سطح و کیفیت پرداخت توجه ویژه‌ای داشت

• انتخاب ماده پایه مناسب با توجه به محدوده طول موجی مورد نظر انجام می‌شود

ویژگی‌های اپتیکی فلورید باریم (BaF₂)

محدوده عبور نوری:
فلورید باریم از عبوردهی بسیار بالایی در محدوده 200 نانومتر تا 11 میکرومتر برخوردار است. هرچند این خاصیت در ظاهر مشابه فلورید کلسیم (CaF₂) می‌باشد، اما دو تفاوت کلیدی وجود دارد:

1. عملکرد بهتر در طول موج‌های بالای 10 میکرومتر:

   • فلورید باریم عبوردهی بهتری در این ناحیه دارد

   • در مقابل، فلورید کلسیم با افزایش طول موج، به صورت خطی از عبوردهی آن کاسته می‌شود

2. خواص سینتیلاسیون عالی:

   • این ویژگی منحصر به فرد امکان ساخت انواع قطعات اپتیکی مادون قرمز و فرابنفش را فراهم می‌کند

کاربردهای ویژه:

• ساخت المان‌های اپتیکی برای سیستم‌های کاربرد در نواحی:

  • فرابنفش (UV)

  • مادون قرمز (IR)

• مناسب برای کاربردهای حساس به تابش‌های پرانرژی

این ویژگی‌ها فلورید باریم را به ماده‌ای ارزشمند در صنایع اپتیکی پیشرفته تبدیل کرده است.

پوشش‌های اپتیکی و کاربردهای آن‌ها

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. هدف اصلی این فرآیند، تغییر ویژگی‌های بازتاب و عبور نور در سطح مواد برای دستیابی به نیازهای مختلف اپتیکی است.

اهداف اصلی پوشش‌دهی:

• تنظیم و کنترل میزان بازتاب سطح

• ایجاد قابلیت 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:

• فرابنفش (UV)

• مرئی (Visible)

• فروسرخ نزدیک (NIR)

• فروسرخ میانی (Mid-IR)

ویژگی‌های فنی:

• افزایش بهره‌وری سیستم‌های اپتیکی

• بهبود کیفیت تصویر در دستگاه‌های نوری

• کاهش تلفات نوری در سیستم‌های لیزری

• امکان سفارشی‌سازی بر اساس نیازهای خاص هر کاربرد

این پوشش‌ها با استفاده از پیشرفته‌ترین فناوری‌های لایه‌گذاری و کنترل کیفی تولید می‌شوند و می‌توانند عملکرد سیستم‌های اپتیکی را به‌طور چشمگیری بهبود بخشند.

گرید VIR (مرئی-مادون قرمز)

ویژگی‌های فنی:

• اندازه‌های استاندارد:
  φ60×150 میلی‌متر، φ80×150 میلی‌متر

• حداکثر اندازه قابل تولید:
  φ190×50 میلی‌متر

• محدوده طول موج کاربردی:
  400 نانومتر تا 10 میکرومتر

• ضریب عبور متوسط:
  بیش از 90% در محدوده 0.4-9.0 میکرومتر (نمونه 10 میلی‌متری)

• ساختار بلوری:
  تک‌کریستال، زیرساختار، چندکریستال

• عبوردهی داخلی:
  بیش از 99% در 0.4 میکرومتر (نمونه 10 میلی‌متری)

• دوگانگی تنش باقیمانده:
  20-10 نانومتر بر سانتیمتر (مواد معمولی بدون نیاز به آنیل)
  حداکثر 10 نانومتر بر سانتیمتر (کریستال‌های آنیل شده)

• یکنواختی اپتیکی:
  50-3 قسمت در میلیون در 633 نانومتر

• آزمون نور سبز:
  بدون ستون نور، حباب یا ذرات پراکنده قابل مشاهده در 125-25 میلی‌وات

• تولید فلورسانس:
  مجاز

گرید UV (فرابنفش)

ویژگی‌های فنی:

• اندازه‌های استاندارد:
  φ60×150 میلی‌متر، φ80×150 میلی‌متر

• حداکثر اندازه قابل تولید:
  φ130×50 میلی‌متر

• محدوده طول موج کاربردی:
  200 نانومتر تا 10 میکرومتر

• ضریب عبور:
  بیش از 85% در 400-200 نانومتر (نمونه 10 میلی‌متری)
  بدون جذب در 205 نانومتر، جذب کمتر از 0.2% در 306±5 نانومتر

• ساختار بلوری:
  تک‌کریستال، زیرساختار، چندکریستال

• عبوردهی داخلی:
  بیش از 99% در 0.4 میکرومتر (نمونه 10 میلی‌متری)

• دوگانگی تنش باقیمانده:
  20-10 نانومتر بر سانتیمتر (مواد معمولی بدون نیاز به آنیل)
  حداکثر 10 نانومتر بر سانتیمتر (کریستال‌های آنیل شده)

• یکنواختی اپتیکی:
  20-3 قسمت در میلیون در 633 نانومتر

• آزمون نور سبز:
  بدون ستون نور، حباب یا ذرات پراکنده قابل مشاهده در 125-25 میلی‌وات

• تولید فلورسانس:
  عدم وجود فلورسانس در 400 نانومتر

ملاحظات فنی:

• امکان تولید در ابعاد سفارشی با توجه به نیاز مشتری

• کنترل کیفی دقیق با استفاده از پیشرفته‌ترین تجهیزات اندازه‌گیری

• مناسب برای کاربردهای حساس در سیستم‌های اپتیکی پیشرفته

تک‌کریستال (Monocrystalline)

ویژگی‌های ظاهری:
در بررسی چشمی نمونه تحت نور طبیعی روز:

• عدم وجود مرز دانه‌های کریستالی (grain boundaries) قابل مشاهده

• عدم مشاهده نوارهای بافت‌مانند (wicker-like stripes) روی سطح کریستال

ویژگی‌های ساختاری:

1. ساختار بلوری کاملاً یکنواخت و همگن در تمام حجم نمونه

2. عدم وجود ناهمگنی‌های ماکروسکوپی در ساختار

3. سطحی یکدست و عاری از نقص‌های ظاهری

مزایای کاربردی:

• کیفیت اپتیکی یکنواخت در تمام نقاط نمونه

• کاهش پراکندگی نور و تلفات اپتیکی

• عملکرد مطلوب در سیستم‌های اپتیکی حساس

• مناسب برای کاربردهای دقیق در لیزر و تصویربرداری پیشرفته

ملاحظات فنی:

• این ویژگی‌ها نشان‌دهنده کیفیت بالای فرآیند رشد کریستال است

• مناسب برای کاربردهایی که نیاز به یکنواختی اپتیکی بالا دارند

• کارایی بهتر نسبت به نمونه‌های چندکریستالی در شرایط کاری حساس

این مشخصات، تک‌کریستال‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای پیشرفته اپتیکی و فوتونیکی تبدیل می‌کند.

زیرکریستال (Sub-crystal)

مشخصات ظاهری:
در بررسی چشمی تحت نور طبیعی روز:

• مشاهده نوارهای بیدمانند (willow stripes) روی سطح کریستال

• 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 ساختاری:

1. کیفیت اپتیکی قابل قبول برای بسیاری از کاربردهای صنعتی

2. قابلیت بهبود کیفیت سطح با پرداخت نوری مناسب

3. مقرون‌به‌صرفه بودن نسبت به نمونه‌های تک‌کریستالی درجه یک

ملاحظات فنی:

• این نوارها نشان‌دهنده تغییرات جزئی در ساختار بلوری هستند

• پس از پرداخت، نمونه برای اکثر کاربردهای اپتیکی غیرحساس مناسب است

• گزینه اقتصادی برای پروژه‌هایی که نیاز به کیفیت اپتیکی بسیار بالا ندارند

کاربردهای معمول:

• سیستم‌های اپتیکی عمومی

• تجهیزات آزمایشگاهی با استانداردهای متوسط

• کاربردهای صنعتی غیرحساس

این نوع کریستال پس از پرداخت نهایی، عملکرد مناسبی برای بسیاری از کاربردهای اپتیکی صنعتی ارائه می‌دهد.

ساختار چندکریستالی (Polycrystalline)

ویژگی‌های ظاهری:
در بررسی چشمی تحت نور طبیعی روز:

• خطوط مرز دانه‌های کریستالی (crystal boundary lines) به وضوح قابل مشاهده است

• این مرزها به صورت نفوذکننده در ساختار کریستال دیده می‌شوند

• اختلاف واضحی در میزان تیرگی و روشنی دو طرف مرزهای کریستالی وجود دارد

ویژگی‌های ساختاری:

1. وجود دانه‌های کریستالی متعدد با جهت‌گیری‌های متفاوت

2. مرزهای دانه‌ای مشخص بین کریستالیت‌های مجاور

3. ناهمگونی در خواص نوری و فیزیکی در مناطق مختلف نمونه

تأثیرات اپتیکی:

• افزایش پراکندگی نور در مرز دانه‌ها

• کاهش یکنواختی خواص نوری در سطح نمونه

• ایجاد تغییرات موضعی در ضریب شکست

ملاحظات کاربردی:

• مناسب برای کاربردهای غیرحساس اپتیکی

• گزینه اقتصادی برای مصارف صنعتی عمومی

• نیاز به پرداخت سطحی دقیق برای بهبود کیفیت اپتیکی

کاربردهای معمول:

• قطعات اپتیکی صنعتی

• پنجره‌های غیرحساس

• تجهیزات آزمایشگاهی با استانداردهای متوسط

این ساختار به دلیل قیمت مناسب و سهولت تولید، در بسیاری از کاربردهای صنعتی که نیاز به کیفیت اپتیکی بسیار بالا ندارند مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مواد اپتیکی و کاربردهای تخصصی آنها

1. شیشه اپتیکی N-BK7

• پرکاربردترین شیشه اپتیکی برای تولید قطعات باکیفیت

• عبوردهی عالی در محدوده مرئی تا فروسرخ نزدیک (350-2000 نانومتر)

• کاربرد گسترده در تلسکوپ‌ها و سیستم‌های لیزری

• گزینه اقتصادی زمانی که مزایای سیلیکای ذوب‌شده UV مورد نیاز نیست

2. سیلیکای ذوب‌شده UV

• محدوده عبور: 185-2100 نانومتر

• یکنواختی بهتر و ضریب انبساط حرارتی کمتر نسبت به N-BK7

• مناسب برای کاربردهای لیزر پرتوان و تصویربرداری پیشرفته

3. فلورید کلسیم (CaF₂)

• محدوده کاری: 180 نانومتر تا 8 میکرومتر

• ضریب شکست پایین و عبوردهی بالا

• مقاومت عالی در برابر آسیب لیزر

• کاربرد در طیف‌سنج‌ها و سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

4. فلورید باریم (BaF₂)

• محدوده عبور: 200 نانومتر تا 11 میکرومتر

• مقاوم در برابر تابش‌های پرانرژی

• خواص سینتیلاسیون عالی

• محدودیت: حساس به رطوبت (حداکثر 500°C در محیط مرطوب)

• الزامات ایمنی: استفاده از دستکش و شستشوی دست پس از کار

5. فلورید منیزیم (MgF₂)

• محدوده کاری: 200 نانومتر تا 6 میکرومتر

• مقاومت عالی در برابر:

  • خوردگی شیمیایی

  • آسیب لیزر

  • شوک مکانیکی و حرارتی

• سختی موس: 415

• ضریب شکست: 1.38

6. سلنید روی (ZnSe)

• محدوده عبور: 600 نانومتر تا 16 میکرومتر

• کاربردهای اصلی:

  • تصویربرداری حرارتی و مادون قرمز

  • سیستم‌های پزشکی

  • لیزرهای CO₂ پرتوان

• ملاحظات:

  • ماده نرم (سختی موس 120)

  • نیاز به مراقبت ویژه در حین کار

7. سیلیکون (Si)

• محدوده کاری: 1.2-8 میکرومتر

• مزایا:

  • چگالی پایین

  • سختی بالا (موس 1150)

• محدودیت:

  • جذب بالا در 9 میکرومتر

8. ژرمانیوم (Ge)

• محدوده کاری: 2-16 میکرومتر

• ویژگی‌ها:

  • ضریب شکست بالا

  • انحراف رنگی کم

• محدودیت‌ها:

  • حساسیت دمایی (حداکثر 100°C)

  • چگالی بالا (5.33 گرم بر سانتی‌متر مکعب)

9. ZnS تولید شده به روش CVD

• پوشش دهی کامل از مرئی تا مادون قرمز طولانی‌موج (LWIR)

• کاربردهای پیشرفته:

  • پنجره‌های “سه‌اپتیکی”

  • سیستم‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا

  • پنجره‌های ترکیبی لیزر/مادون قرمز دو رنگ

این مواد با توجه به خواص منحصر به فردشان، انتخاب‌های ایده‌آلی برای کاربردهای تخصصی در صنایع اپتیکی، لیزری و تصویربرداری پیشرفته محسوب می‌شوند.