منیزیم فلوراید لنزهای پلانو-کاو
توضیحات
لنزهای پلانو-کاو از جنس منیزیم فلوراید (MgF₂)
منیزیم فلوراید (MgF₂) یک کریستال چهاروجهی با ویژگیهای ناهمسانگرد (آنیزوتروپیک) است. به همین دلیل، در کاربردهای دقیق مانند تصویربرداری و انتقال سیگنال، باید به صورت تککریستال مورد استفاده قرار گیرد.
لنزهای پلانو-کاو از یک سطح صاف و یک سطح کروی مقعر تشکیل شدهاند. این لنزها با ایجاد ابیراهی کروی منفی، در سیستمهای نوری برای گسترش پرتو نور یا افزایش فاصله کانونی به کار میروند و به منظور متعادلسازی انحراف نوری سایر لنزها استفاده میشوند.
قابلیتهای تولیدی:
ما قادر به تولید لنزهای پلانو-کاو از جنس منیزیم فلوراید (MgF₂) با مشخصات زیر هستیم:
-
قطر: ۲ تا ۳۰۰ میلیمتر
-
ضخامت: ۰٫۱۲ تا ۶۰ میلیمتر
-
دقت اپتیکی: سطح پرداخت تا دقت ۲۰-۱۰ و انحراف موجی ۱/۱۰ طول موج @ ۶۳۳ نانومتر
فرآیندهای پرداخت:
۱. پرداخت دیسک ژلهای
۲. پرداخت پرسرعت
۳. پرداخت حلقوی
۴. پرداخت CNC
تجهیزات کنترل کیفیت:
-
اینترفرومتر ZYGO
-
میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)
-
اکسنتریسنج بازتابی و عبوری
-
گونیومتر ۱۵ ثانیهای
-
سیستم سنترینگ UV ژل
-
ضخامتسنج لیزری غیرتماسی
-
اندازهگیر دو بعدی تصویر (2D Imager)
-
اندازهگیر قطر کره (Sphere Diameter Gauge)
گزینههای پوشش ضدبازتاب (AR Coating):
-
MgF₂
-
پوشش ضدبازتاب فرابنفش (UV-AR)
-
پوشش ضدبازتاب فرابنفش-مرئی (UV-VIS)
-
پوشش ضدبازتاب گسترده مرئی (VIS-EXT)
-
پوشش ضدبازتاب مرئی-فروسرخ نزدیک (VIS-NIR)
-
پوشش ضدبازتاب فروسرخ نزدیک I و II (NIR I, NIR II)
-
پوشش ضدبازتاب مخابراتی فروسرخ نزدیک (Telecom-NIR)
-
پوشش ضدبازتاب فروسرخ موج کوتاه (SWIR)
-
پوشش ضدبازتاب لیزر YAG (YAG-BBAR)
این محصولات با دقت بالا و کیفیت عالی برای کاربردهای اپتیکی پیشرفته طراحی و تولید میشوند.
-
معرفی محصول:
منیزیم فلوراید (MgF₂) دارای عبوردهی عالی در محدودههای فرابنفش، مرئی و فروسرخ است و بهطور گسترده در کاربردهای علمی و فناوری مانند لیزرها، اپتیک فروسرخ، اپتیک فرابنفش و آشکارسازهای پرانرژی مورد استفاده قرار میگیرد. در مقایسه با سایر مواد، منیزیم فلوراید در محدوده طولموجی فرابنفش عمیق (Deep UV) و فروسرخ دور (Far IR) از دوام و پایداری ویژهای برخوردار است.
شرکت ما لنزهای پلانو-کاو از جنس منیزیم فلوراید را در اندازهها و فاصلههای کانونی متنوع تولید و عرضه میکند.
لنزهای پلانو-کاو (تخت-مقعر)
لنز پلانو-کاو دارای یک سطح مقعر و یک سطح تخت است که پرتوهای نور را واگرا میکند و دارای فاصله کانونی منفی میباشد. از این لنزها معمولاً برای گسترش پرتو، کاربردهای پروژکشن و افزایش فاصله کانونی در سیستمهای نوری استفاده میشود.
این لنزها با ایجاد ابیراهی کروی منفی، میتوانند ابیراهی سایر لنزهای موجود در سیستم را خنثی کنند. برای دستیابی به کمترین میزان ابیراهی کروی، هنگامی که پرتو نور تابیدهشده موازی باشد (کلیمیت)، باید پرتو به سطح مقعر لنز پلانو-کاو تابانده شود.
پارامترهای مهم در انتخاب لنز پلانو-کاو:
-
ابعاد لنز (قطر و ضخامت)
-
فاصله کانونی
-
طولموج طراحی
-
کیفیت سطح پرداخت
-
دقت سطح (انحراف موجی)
-
اکسنتریسیته (انحراف مرکز اپتیکی)
-
جنس زیرلایه (ماده اولیه لنز)
-
سایر ویژگیهای اپتیکی
با توجه به نیازهای خاص هر کاربرد، میتوان لنز پلانو-کاو با پارامترهای مناسب را انتخاب نمود.
منیزیم فلوراید (MgF₂) – کریستال دو شکستی با خواص اپتیکی ممتاز
منیزیم فلوراید (MgF₂) یک کریستال دو شکستی (بایرفرینجنت) با ویژگیهای اپتیکی استثنایی در محدوده فرابنفش محسوب میشود. این ماده به عنوان کریستال اپتیکی با کمترین حد قطع فرابنفش (UV cutoff) شناخته شده است.
ویژگیهای کلیدی:
-
کاربرد گسترده در سیستمهای فرابنفش (UV) و مادون قرمز (IR)
-
محدوده کاری ایدهآل از 200 نانومتر تا 6 میکرون
-
مقاومت و پایداری استثنایی در محدوده فرابنفش عمیق (Deep UV) و مادون قرمز دور (Far IR)
در مقایسه با سایر مواد اپتیکی، منیزیم فلوراید از دوام و پایداری بالاتری در شرایط کاری سخت برخوردار میباشد، به ویژه در محدودههای طیفی فرابنفش عمیق و مادون قرمز دور که این ویژگی آن را به گزینهای ایدهآل برای کاربردهای تخصصی تبدیل کرده است.
منیزیم فلوراید (MgF₂): مادهای مقاوم با خواص منحصربهفرد
منیزیم فلوراید مادهای با کارایی بالا است که ویژگیهای قابل توجهی از خود نشان میدهد:
مقاومتهای کلیدی:
-
مقاومت عالی در برابر خوردگی شیمیایی
-
تحمل بالا در مقابل آسیبهای لیزری
-
مقاومت قابل توجه در برابر شوکهای مکانیکی و حرارتی
خصوصیات فیزیکی:
-
سختی بیشتر نسبت به کلسیم فلوراید (CaF₂)
-
نرمتر نسبی در مقایسه با سیلیکای ذوبشده (Fused Silica)
-
میزان هیدرولیز (آبپذیری) پایین
-
سختی نوکلئوس: ۴۱۵
-
ضریب شکست نور: ۱.۳۸
این ترکیب منحصربهفرد از خواص، منیزیم فلوراید را به گزینهای ایدهآل برای کاربردهای حساس اپتیکی و محیطهای کاری چالشبرانگیز تبدیل کرده است. خاصیت مقاومت چندگانه این ماده آن را برای استفاده در شرایط سخت و تجهیزات دقیق مناسب ساخته است.
پوششهای اپتیکی (Optical Coatings)
پوششدهی اپتیکی به فرآیند اعمال لایههای نازک از مواد شفاف دیالکتریک یا فلزی بر روی سطح زیرلایهها به روشهای فیزیکی یا شیمیایی اطلاق میشود. هدف از این فرآیند، تغییر ویژگیهای بازتاب و عبور نور از سطح مواد برای دستیابی به نیازهای مختلف اپتیکی است.
کاربردهای اصلی پوششهای اپتیکی:
-
کاهش یا افزایش بازتاب سطح
-
تقسیم پرتو (Beam Splitting)
-
تفکیک رنگی (Color Separation)
-
فیلتراسیون نوری (Light Filtering)
-
کنترل پلاریزاسیون (Polarization)
انواع پوششهای قابل ارائه:
-
لایههای ضد بازتاب (Anti-Reflective Coatings)
-
لایههای بازتاب بالا (High-Reflective Coatings)
-
لایههای طیفی (Spectral Coatings)
-
لایههای فلزی (Metallic Coatings)
ویژگیهای خاص:
-
ارائه پوششهای ضد بازتاب پهنباند برای محدودههای مختلف طیفی:
-
فرابنفش (UV)
-
مرئی (Visible)
-
فروسرخ نزدیک (NIR)
-
فروسرخ میانی (Mid-IR)
-
این پوششها با دقت بالا و متناسب با نیازهای خاص هر کاربرد طراحی و اجرا میشوند تا بهترین عملکرد اپتیکی را تضمین کنند.
- اطلاعات فنی
گرید UV (فرابنفش)
● ابعاد استاندارد:
φ40mm×100mm، φ70mm×100mm، φ100mm×100mm
● حداکثر اندازه قابل تولید:
φ200mm×50mm
● محدوده طول موج:
280 نانومتر تا 6 میکرومتر
● ساختار کریستالی:
تککریستال (Monocrystalline)، زیرساختار (Sub-structure)، چندکریستال (Polycrystalline)
● میزان عبور نور:
92% در محدوده 280nm-6μm (نمونه با ضخامت 10mm)
● عبور داخلی:
99.0% در 280nm (نمونه با ضخامت 10mm)
● میانگین دوبریشکست تنشی:
20-10 نانومتر بر سانتیمتر @633nm
(برای مقادیر کمتر از 10nm/cm نیاز به رشد کریستال به روش CZ دارد)
● یکنواختی اپتیکی:
PV 3 تا 20ppm @633nm
● تست نور سبز (25mW):
فاقد ستون نور قابل مشاهده، حباب یا ذرات پراکنده با چشم غیرمسلح
گرید DUV (فرابنفش عمیق)
● ابعاد استاندارد:
φ40mm×100mm، φ70mm×100mm، φ100mm×100mm
● حداکثر اندازه قابل تولید:
φ200mm×50mm
● محدوده طول موج:
120 نانومتر تا 6 میکرومتر
● ساختار کریستالی:
تککریستال، زیرساختار، چندکریستال
● میزان عبور نور:
T>60% @121nm؛ T>85% @160nm؛ T>90% @200nm (نمونه با ضخامت 10mm)
● عبور داخلی:
99.0% در 200nm (نمونه با ضخامت 10mm)
● میانگین دوبریشکست تنشی:
کمتر از 10nm/cm @633nm (نیاز به رشد کریستال به روش CZ دارد)
● یکنواختی اپتیکی:
PV 3 تا 10ppm @633nm
● تست نور سبز (125-25mW):
فاقد ستون نور قابل مشاهده، حباب یا ذرات پراکنده با چشم غیرمسلح
ملاحظات فنی:
-
گرید DUV برای کاربردهای حساس در محدوده فرابنفش عمیق بهینهسازی شده است
-
کریستالهای رشد یافته به روش CZ (Czochralski) کیفیت بهتری در کاهش تنشهای داخلی ارائه میدهند
-
پارامترهای PV (Peak-to-Valley) نشاندهنده دقت سطح اپتیکی هستند
آزمون عبور نور (Transmittance Test)
تجهیزات آزمایش:
-
اسپکتروفتومتر UV-Vis (فرابنفش-مرئی)
نمونههای آزمایشی:
-
کریستالهای منیزیم فلوراید (MgF₂)
-
قطر نمونهها: ۲۰ تا ۵۰ میلیمتر
-
ضخامت نمونهها: ۱۰ ± ۰.۵ میلیمتر
-
کیفیت سطح پرداخت شده: ۸۰/۵۰ (استاندارد پرداخت اپتیکی)
محدوده طول موج آزمایش:
-
محدوده ۱۹۰ نانومتر تا ۱۱۰۰ نانومتر
-
محدوده ۲.۵ میکرومتر تا ۱۲ میکرومتر
شرایط پذیرش:
-
میزان عبور نور (Transmittance) باید بیشتر از ۹۲٪ در طول موج ۲۸۰ نانومتر باشد.
ملاحظات:
-
نمونهها باید از هر دو طرف پرداخت اپتیکی شده باشند.
-
دقت اندازهگیری و کالیبراسیون دستگاه باید به طور دورهای کنترل شود.
-
شرایط محیطی آزمایش (دما و رطوبت) باید ثابت و کنترلشده باشد.
تککریستال (Monocrystalline)
ویژگیهای ظاهری:
-
در بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور روز:
-
فاقد مرز دانههای قابل مشاهده (visible grain boundaries)
-
عاری از نوارهای موجدار یا حصیری شکل (wicker-like stripes)
-
ملاحظات کیفی:
-
سطح کریستال باید کاملاً همگن و یکنواخت به نظر برسد
-
عدم وجود هرگونه ناهمگونی بصری نشانگر کیفیت بالای ساختار تککریستالی است
-
این ویژگی تضمینکننده خواص اپتیکی یکنواخت در تمام حجم ماده است
کاربردهای مهم:
-
سیستمهای اپتیکی با دقت بالا
-
لیزرهای پیشرفته
-
تجهیزات طیفسنجی حساس
-
کاربردهای علمی و تحقیقاتی که نیاز به مواد با ساختار کاملاً یکنواخت دارند
توجه: این مشخصات مربوط به نمونههای با کیفیت اپتیکی عالی است که برای کاربردهای حساس مناسب میباشند.
ساختار زیرکریستالی (Sub-crystal)
ویژگیهای ظاهری:
-
در بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور روز:
-
وجود نوارهای بیدگون (Willow stripes) روی سطح کریستال
-
مساحت تحت پوشش این نوارها کمتر از ۱/۶ قطر انتهایی کریستال است
-
این نوارها پس از پرداخت سطح کاملاً محو میشوند
-
ملاحظات فنی:
۱. این ساختار نشاندهنده وجود ناهمگنیهای جزئی در شبکه کریستالی است
۲. نوارهای بیدگون معمولاً ناشی از تنشهای داخلی حین رشد کریستال هستند
۳. با پرداخت اپتیکی مناسب، این ویژگیهای ظاهری کاملاً حذف میشوند
کاربردهای مناسب:
-
سیستمهای اپتیکی با نیازمندیهای متوسط
-
کاربردهای صنعتی که حساسیت کمتری به یکنواختی ساختار دارند
-
مواردی که پرداخت نهایی سطح انجام میشود
توجه: این نمونهها پس از پرداخت نهایی برای بسیاری از کاربردهای اپتیکی قابل استفاده هستند.
ساختار چندکریستالی (Polycrystalline)
مشخصات ظاهری:
-
در بررسی بصری با چشم غیرمسلح تحت نور طبیعی:
-
وجود خطوط مرزی نفوذکننده بین کریستالها (penetrating crystal boundary lines)
-
اختلاف واضح در میزان تیرگی و روشنی بین دو طرف مرزهای کریستالی
-
ویژگیهای ساختاری:
-
این ساختار نشاندهنده تجمع کریستالیتهای متعدد با جهتگیریهای مختلف است
-
مرزهای دانهای (grain boundaries) به وضوح قابل تشخیص هستند
-
تفاوت در میزان بازتاب نور ناشی از ناهمسانگردی کریستالهای مجاور است
ملاحظات فنی:
-
این ساختار برای کاربردهای اپتیکی با دقت بالا مناسب نیست
-
وجود مرزهای کریستالی باعث ایجاد پراکندگی نور میشود
-
خواص اپتیکی در نقاط مختلف نمونه ممکن است متفاوت باشد
کاربردهای احتمالی:
-
استفاده در سیستمهای اپتیکی با حساسیت پایین
-
کاربردهای صنعتی که نیاز به کیفیت اپتیکی یکنواخت ندارند
-
مواردی که قیمت پایینتر نسبت به کیفیت اهمیت بیشتری دارد
توجه: این نوع ساختار برای کاربردهای طیفسنجی یا سیستمهای اپتیکی دقیق توصیه نمیشود.
مواد اپتیکی و ویژگیهای آنها
۱. شیشه اپتیکی N-BK7
-
پرکاربردترین شیشه اپتیکی برای تولید قطعات باکیفیت
-
محدوده عبور عالی از مرئی تا فروسرخ نزدیک (350-2000 نانومتر)
-
کاربردهای گسترده در تلسکوپها، سیستمهای لیزری و سایر زمینهها
-
گزینه مناسب زمانی که مزایای سیلیکای ذوبشده UV (عبور بسیار خوب و ضریب انبساط حرارتی پایین در محدوده UV) مورد نیاز نباشد
۲. سیلیکای ذوبشده UV
-
عبور بالا از UV تا فروسرخ نزدیک (185-2100 نانومتر)
-
یکنواختی بهتر و ضریب انبساط حرارتی کمتر نسبت به H-K9L (N-BK7)
-
مناسب برای کاربردهای لیزرهای پرتوان و سیستمهای تصویربرداری
۳. کلسیم فلوراید (CaF₂)
-
عبور بالا و ضریب شکست پایین در محدوده 180 نانومتر تا 8 میکرومتر
-
کاربرد به عنوان پنجره و لنز در طیفسنجها و سیستمهای تصویربرداری حرارتی
-
مقاومت بالا در برابر آسیب لیزری – مناسب برای لیزرهای اگزایمر
۴. باریم فلوراید (BaF₂)
-
عبور بالا از 200 نانومتر تا 11 میکرومتر
-
مقاوم در برابر تابشهای پرانرژی
-
خواص سینتیلاسیون عالی برای کاربردهای اپتیکی فروسرخ و فرابنفش
-
مقاومت کم در برابر رطوبت (تخریب عملکرد در 500 درجه سانتیگراد در حضور آب)
-
قابل استفاده تا 800 درجه سانتیگراد در محیط خشک
-
نکته ایمنی: هنگام کار با این ماده باید از دستکش استفاده شود
۵. منیزیم فلوراید (MgF₂)
-
محدوده کاری ایدهآل: 200 نانومتر تا 6 میکرومتر
-
مقاومت ویژه در محدوده فرابنفش عمیق و فروسرخ دور
-
مقاوم در برابر خوردگی شیمیایی، آسیب لیزری، شوک مکانیکی و حرارتی
-
سختی بیشتر نسبت به کلسیم فلوراید (سختی نوکلئوس: 415)
-
ضریب شکست: 1.38
۶. سلنید روی (ZnSe)
-
عبور بالا در 600 نانومتر تا 16 میکرومتر
-
کاربرد در تصویربرداری حرارتی، فروسرخ و سیستمهای پزشکی
-
مناسب برای لیزرهای CO₂ پرتوان به دلیل جذب پایین
-
ماده نرم (سختی نوکلئوس 120) و مستعد خراش
-
نیاز به مراقبت ویژه در حمل و تمیز کردن (استفاده از دستکش یا پوشش انگشت)
۷. سیلیکون (Si)
-
مناسب برای محدوده فروسرخ نزدیک (1.2-8 میکرومتر)
-
چگالی پایین – مناسب برای کاربردهای حساس به وزن (به ویژه در محدوده 3-5 میکرومتر)
-
سختی بالا (سختی نوکلئوس 1150) – مقاومتر از ژرمانیوم
-
جذب قوی در 9 میکرومتر – نامناسب برای لیزرهای CO₂
۸. ژرمانیوم (Ge)
-
مناسب برای محدوده فروسرخ نزدیک (2-16 میکرومتر)
-
ضریب شکست بالا – نیاز کم به تصحیح در سیستمهای تصویربرداری کمتوان
-
حساس به دما (محدودیت کاربری زیر 100 درجه سانتیگراد)
-
چگالی بالا (5.33 گرم بر سانتیمتر مکعب) – ملاحظات وزنی در طراحی
-
سطح پرداخت شده با دستگاه تراش الماس – مناسب برای کاربردهای پیشرفته فروسرخ
۹. ZnS تولید شده به روش CVD
-
تنها ماده اپتیکی فروسرخ (غیر از الماس) با پوشش طیفی کامل از مرئی تا فروسرخ موج بلند (LWIR)
-
ماده اصلی برای پنجرههای LWIR
-
کاربرد در سیستمهای تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا
-
مناسب برای کاربردهای پیشرفته مانند پنجرههای “سه-اپتیکی” و پنجرههای ترکیبی لیزر فروسرخ نزدیک/دو-رنگ فروسرخ
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.