لنزهای منیسکوس فلوئورید لیتیوم

لنزهای منیسکوس فلوئورید لیتیوم (LiF)

کریستال فلوئورید لیتیوم (LiF) یکی از مواد متداول در حوزه اپتیک مادون قرمز محسوب می‌شود. این ماده دارای کمترین ضریب شکست در بین مواد مادون قرمز بوده و محدوده انتقال طیفی گسترده‌ای از 120 نانومتر تا 7000 نانومتر را ارائه می‌دهد. از این کریستال به‌طور معمول در سیستم‌های تصویربرداری حرارتی، سیستم‌های اپتیکی هوافضا و سیستم‌های اپتیکی لیزرهای اگزایمر به‌صورت لنز، منشور و پنجره استفاده می‌شود.

لنزهای منیسکوس دارای یک سطح محدب و یک سطح مقعر هستند. عملکرد این لنزها می‌تواند به صورت همگرا یا واگرا باشد که این ویژگی بر اساس ترکیبی از ضریب شکست، انحنا و شعاع تعیین می‌شود.

شرکت ما قادر به تأمین لنزهای منیسکوس فلوئورید لیتیوم با مشخصات زیر می‌باشد:

• محدوده قطر: 2 تا 300 میلی‌متر

• محدوده ضخامت: 0.12 تا 60 میلی‌متر

• دقت سطحی تا 20-10 (1/10 طول موج در 633 نانومتر)

فرآیندهای پرداخت شامل:

1. پرداخت با دیسک ژله‌ای

2. پرداخت سرعت بالا

3. پرداخت حلقوی

4. پرداخت CNC

تجهیزات کنترل کیفیت:

• اینترفرومتر ZYGO

• میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

• اکسنتریک‌مترهای بازتابی و عبوری

• گونیومتر 15 ثانیه‌ای

• سیستم مرکزگذاری با ژل UV

• ضخامت‌سنج لیزری غیرتماسی

• تصویربردار دو بعدی

• اندازه‌گیر قطر کره

گزینه‌های پوشش‌دهی:

• پوشش MgF2

• پوشش ضد بازتاب فرابنفش (UV-AR)

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

• پوشش ضد بازتاب مرئی (VIS-EXT)

• پوشش ضد بازتاب مرئی-مادون قرمز نزدیک (VIS-NIR)

• پوشش ضد بازتاب مادون قرمز نزدیک I و II (NIR I, NIR II)

• پوشش ضد بازتاب مخابراتی (Telecom-NIR)

• پوشش ضد بازتاب مادون قرمز موج کوتاه (SWIR)

• پوشش بهینه‌شده برای لیزر YAG (YAG-BBAR)

لنزهای منیسکوس فلوئورید لیتیوم (LiF)

ویژگی‌های کلیدی:
کریستال‌های فلوئورید لیتیوم دارای محدوده انتقال طیف گسترده‌ای از 110 تا 6600 نانومتر بوده و از شفافیت بسیار بالایی برخوردار هستند. این ماده در محدوده فرابنفش خلأ (VUV) بالاترین میزان عبور نور را در بین تمام مواد شناخته شده دارا می‌باشد، که آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای اپتیکی در این محدوده تبدیل کرده است.

کاربردهای لنزهای منیسکوس فلوئورید لیتیوم:
لنزهای منیسکوس ساخته شده از این کریستال به دلیل خواص منحصر به فرد، در بسیاری از سیستم‌های فرابنفش (UV) و مادون قرمز (IR) کاربرد گسترده‌ای دارند. این لنزها به‌طور خاص در موارد زیر استفاده می‌شوند:

• طیف‌سنجی فرابنفش

• سیستم‌های لیزری

• اپتیک فضایی

• تصویربرداری حرارتی

توانایی‌های تولیدی:
شرکت ما با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، قادر به تولید این لنزها در:

• اندازه‌های مختلف (از نمونه‌های آزمایشگاهی تا قطعات صنعتی)

• فاصله‌های کانونی متنوع
  می‌باشد. تمامی محصولات با دقت اپتیکی بالا و مطابق با استانداردهای بین‌المللی تولید می‌گردند.

مزایای استفاده:

• کیفیت سطحی عالی (λ/10 در 633 نانومتر)

• گزینه‌های مختلف پوشش‌دهی ضد بازتاب

• دقت ابعادی بالا

• قابلیت تولید سفارشی بر اساس نیاز مشتری

این لنزها با توجه به خواص منحصر به فرد فلوئورید لیتیوم، انتخاب مناسبی برای کاربردهای حساس و دقیق در صنایع دفاعی، پزشکی و تحقیقات علمی می‌باشند.

لنزهای منیسکوس (Meniscus Lenses) نوعی از لنزهای محدب-مقعر هستند که شامل دو نوع لنز منیسکوس مثبت و لنز منیسکوس منفی می‌شوند.

لنز منیسکوس مثبت

این لنزها در وسط ضخیم‌تر از لبه‌ها هستند و باعث همگرایی نور می‌شوند. طراحی آنها به گونه‌ای است که انحراف کروی مرتبه سوم (tertiary spherical aberration) را کاهش می‌دهد. زمانی که از این لنزها برای همگرا کردن یک پرتو موازی (کولیمه) استفاده می‌شود، بهتر است سمت محدب لنز به سمت منبع نور قرار گیرد تا انحراف کروی به حداقل برسد.

لنز منیسکوس منفی

این لنزها در وسط نازک‌تر از لبه‌ها هستند و باعث واگرایی نور می‌شوند. آنها نیز برای کاهش انحراف کروی مرتبه سوم طراحی شده‌اند. هنگام استفاده از این لنزها برای واگرا کردن پرتو، بهتر است سمت محدب لنز به سمت پرتو نور قرار گیرد تا انحراف کروی کاهش یابد.

پارامترهای مهم لنزهای منیسکوس

از جمله پارامترهای کلیدی این لنزها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اندازه (Size)

• فاصله کانونی (Focal Length)

• طول موج طراحی (Design Wavelength)

• پرداخت سطح (Finish)

• دقت سطح (Face Accuracy)

• خروج از مرکزیت (Eccentricity)

• جنس ماده زیرلایه (Substrate Material)

• و سایر ویژگی‌های مرتبط

با توجه به کاربردهای خاص، می‌توان پارامترهای مناسب لنزهای منیسکوس را انتخاب کرد.

این متن به صورت علمی و روان به فارسی ترجمه و تنظیم شده است.

پوشش اپتیکی (Coating) به فرآیند اعمال یک لایه نازک شفاف از مواد الکترولیتی یا فلزی بر روی سطح ماده پایه (سوبسترا) به روش‌های فیزیکی یا شیمیایی اطلاق می‌شود. هدف از این کار، تغییر ویژگی‌های بازتاب و عبور نور از سطح ماده است تا نیازهای مختلفی مانند کاهش یا افزایش بازتاب، تقسیم پرتو (Beam Splitting)، تفکیک رنگ (Color Separation)، فیلتراسیون نور (Light Filtering) و قطبی‌سازی (Polarization) برآورده شود.

ما قادر به ارائه انواع پوشش‌های اپتیکی از جمله:

• لایه‌های ضد بازتاب (Anti-Reflective Coatings)

• لایه‌های بازتاب‌بالا (High-Reflective Coatings)

• لایه‌های طیفی (Spectral Coatings)

• لایه‌های فلزی (Metallic Coatings)

هستیم. همچنین، لایه‌های ضد بازتاب پهن‌باند برای محدوده‌های فرابنفش (UV)، مرئی (Visible)، فروسرخ نزدیک (NIR) و فروسرخ میانی (Mid-IR) در دسترس می‌باشند.

این پوشش‌ها با دقت بالا و متناسب با نیازهای کاربردی طراحی و اجرا می‌شوند.

درجه DUV (Deep Ultraviolet)

● اندازه‌های متداول:

• قطر ۵۰ میلی‌متر (φ50mm)

• قطر ۱۰۰ میلی‌متر (φ100mm)

● حداکثر اندازه قابل تولید:

• قطر ۱۲۰ میلی‌متر (φ120mm)

● محدوده طول موج کاربردی:

• ۱۱۰ نانومتر تا ۶ میکرومتر (110nm – 6.0μm)

● میزان عبور نور (Transmittance):

• بیش از ۷۰% در طول موج ۱۴۰ نانومتر (>70%@140nm)

• بیش از ۹۰% در طول موج ۲۸۰ نانومتر (>90%@280nm)

• بیش از ۹۰% در طول موج ۵ میکرومتر (>90%@5μm)

● ساختار بلوری:

• تک‌بلوری (Monocrystalline)

● عبور داخلی (Internal Transmittance):

• بیش از ۹۹% در طول موج ۲۸۰ نانومتر برای نمونه‌ای به ضخامت ۱۰ میلی‌متر (>99.0%@280nm, 10mm thickness)

● تنش دو شکست متوسط (Stress Birefringence):

• حداکثر ۱۰ نانومتر بر سانتیمتر در طول موج ۶۳۳ نانومتر (≤10nm/cm@633nm)

● آزمون نور سبز (25-125mW):

• بدون مشاهده ستون نور، حباب یا ذرات پراکنده با چشم غیرمسلح

این محصولات با کیفیت بالا و استانداردهای دقیق اپتیکی برای کاربردهای حساس در محدوده فرابنفش عمیق (DUV) طراحی و تولید شده‌اند.

آزمون عبور نور (Transmittance Test)

تجهیزات آزمایش

• طیف‌سنج فرابنفش-مرئی (UV-Visible Spectrophotometer)

• کرنش‌سنج (Strain Gauges)

• لیزر اشاره‌گر (نور سبز، توان ۲۵ تا ۱۲۵ میلی‌وات)

نمونه‌ها

• بلورهای فلوئورید لیتیم با مشخصات زیر:

  • قطر: ۲۰ تا ۵۰ میلی‌متر

  • ضخامت: ۱۰ ± ۰.۵ میلی‌متر

  • پرداخت سطح: ۸۰/۵۰ (پولیش سطحی)

محدوده طول موج آزمایش

• ۱۹۰ نانومتر تا ۱۱۰۰ نانومتر

• ۲.۵ میکرومتر تا ۱۲ میکرومتر

شرایط پذیرش

• میزان عبور نور (T) باید بیش از ۹۲% در طول موج ۲۸۰ نانومتر باشد (T>92%@280nm)

این آزمون با دقت بالا و با استفاده از تجهیزات پیشرفته برای اطمینان از کیفیت نوری نمونه‌ها انجام می‌شود.

مواد اپتیکی و ویژگی‌های آنها

N-BK7

N-BK7 پرکاربردترین شیشه اپتیکی برای ساخت قطعات اپتیکی با کیفیت بالا است. این ماده دارای عبور نور عالی در محدوده مرئی تا فروسرخ نزدیک (350-2000 نانومتر) بوده و در تلسکوپ‌ها، لیزرها و سایر کاربردها به‌طور گسترده استفاده می‌شود. زمانی که مزایای اضافی سیلیکای ذوب‌شده UV (عبور بسیار خوب و ضریب انبساط حرارتی پایین در محدوده UV) مورد نیاز نباشد، N-BK7 انتخاب مناسبی است.

سیلیکای ذوب‌شده UV

سیلیکای ذوب‌شده UV عبور بالایی از محدوده UV تا فروسرخ نزدیک (185-2100 نانومتر) دارد. همچنین یکنواختی بهتر و ضریب انبساط حرارتی پایین‌تری نسبت به H-K9L (N-BK7) دارد که آن را برای کاربردهای لیزرهای پرتوان و سیستم‌های تصویربرداری ایده‌آل می‌کند.

فلورید کلسیم (CaF2)

با عبور نور بالا و ضریب شکست پایین در محدوده 180 نانومتر تا 8 میکرومتر، فلورید کلسیم معمولاً به‌عنوان پنجره و لنز در طیف‌سنج‌ها و سیستم‌های تصویربرداری حرارتی استفاده می‌شود. همچنین به دلیل آستانه تحمل بالا در برابر لیزر، کاربردهای خوبی در لیزرهای اگزایمر دارد.

فلورید باریم (BaF2)

فلورید باریم عبور بالایی در محدوده 200 نانومتر تا 11 میکرومتر دارد و در برابر تابش‌های پرانرژی مقاوم است. این ماده دارای خاصیت سینتیلاسیون عالی بوده و برای ساخت قطعات اپتیکی فروسرخ و فرابنفش مناسب است. با این حال، مقاومت کم در برابر آب از معایب آن است و در دمای 500 درجه سانتیگراد در حضور آب تخریب می‌شود، اما در محیط خشک تا 800 درجه سانتیگراد قابل استفاده است. هنگام کار با این ماده باید از دستکش استفاده کرد و پس از کار دست‌ها را به‌خوبی شست.

فلورید منیزیم (MgF2)

فلورید منیزیم برای کاربردهای محدوده 200 نانومتر تا 6 میکرومتر ایده‌آل است. این ماده در محدوده فرابنفش عمیق و فروسرخ دور بادوام‌تر از سایر مواد است و مقاومت بالایی در برابر خوردگی شیمیایی، آسیب لیزر، شوک مکانیکی و شوک حرارتی دارد. سختی آن از فلورید کلسیم بیشتر ولی از سیلیکای ذوب‌شده کمتر است و کمی خاصیت هیدرولیز دارد. سختی آن 415 (مقیاس نوکلئوس) و ضریب شکست 1.38 است.

سلنید روی (ZnSe)

سلنید روی عبور بالایی در محدوده 600 نانومتر تا 16 میکرومتر دارد و معمولاً در تصویربرداری حرارتی، فروسرخ و سیستم‌های پزشکی استفاده می‌شود. همچنین به دلیل جذب پایین، برای لیزرهای CO2 پرتوان مناسب است. با توجه به نرم بودن (سختی نوکلئوس 120) و آسیب‌پذیری در برابر خراش، استفاده از آن در محیط‌های خشن توصیه نمی‌شود. هنگام کار با این ماده باید احتیاط کرد و از دستکش یا پوشش انگشت استفاده نمود. از تماس با انبرک یا ابزار دیگر باید اجتناب شود.

سیلیکون (Si)

سیلیکون برای محدوده فروسرخ نزدیک (1.2-8 میکرومتر) مناسب است. با توجه به چگالی پایین، در کاربردهای حساس به وزن به‌ویژه در محدوده 3-5 میکرومتر گزینه مناسبی است. سختی آن 1150 (مقیاس نوکلئوس) است که از ژرمانیم سخت‌تر و کمتر شکننده است. به دلیل جذب بالا در 9 میکرومتر، برای کاربردهای انتقال در لیزرهای CO2 مناسب نیست.

ژرمانیم (Ge)

ژرمانیم برای محدوده فروسرخ نزدیک (2-16 میکرومتر) مناسب بوده و برای لیزرهای فروسرخ ایده‌آل است. با توجه به ضریب شکست بالا، انحنای سطح کم و ابیراهی رنگی پایین، معمولاً در سیستم‌های تصویربرداری کم‌توان نیاز به تصحیح ندارد. اما به دما حساس است و با افزایش دما، عبور نور کاهش می‌یابد؛ بنابراین فقط تا دمای 100 درجه سانتیگراد قابل استفاده است. چگالی بالای آن (5.33 گرم بر سانتیمتر مکعب) در طراحی سیستم‌های حساس به وزن باید در نظر گرفته شود. سطح لنزهای ژرمانیم با دستگاه تراش الماس پرداخت می‌شود که آن را برای کاربردهای فروسرخ از جمله تصویربرداری حرارتی، تقسیم‌کننده پرتو فروسرخ، دورسنجی و سیستم‌های FLIR مناسب می‌کند.

CVD ZnS

CVD ZnS تنها ماده اپتیکی فروسرخ – پس از الماس – است که محدوده مرئی تا فروسرخ موج بلند (LWIR) و حتی امواج مایکروویو را پوشش می‌دهد و در حال حاضر مهم‌ترین ماده برای پنجره‌های LWIR محسوب می‌شود. از آن می‌توان به‌عنوان پنجره و لنز در سیستم‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا و همچنین در کاربردهای پیشرفته مانند پنجره‌های “سه‌گانه اپتیکی” و پنجره‌های ترکیبی لیزر فروسرخ نزدیک/فروسرخ دو رنگ استفاده کرد.