پنجره‌های مستطیلی سوراخ‌دار از جنس N-BK7

پنجره‌های مستطیلی سوراخ‌دار از جنس N-BK7

پنجره اپتیکی یکی از اجزای پایه‌ای در اپتیک محسوب می‌شود که معمولاً به عنوان پنجره محافظ برای سنسورهای الکترونیکی یا دتکتورها در برابر محیط خارجی به کار می‌رود. این قطعه برای جداسازی دو محیط مختلف استفاده می‌شود، به عنوان مثال جداسازی فضای داخلی instrument از محیط خارجی، که منجر به ایزوله شدن فضای داخلی instrument و محافظت از قطعات داخلی می‌گردد. پنجره اپتیکی هیچ تأثیری بر بزرگنمایی سیستم ندارد.

N-BK7 به طور گسترده در کاربردهای متنوع مرئی و فروسرخ موج کوتاه استفاده می‌شود و مزایای آن نسبت به سایر شیشه‌های مشابه عمدتاً در موارد زیر نمایان است: عملکرد بالا، هزینه کم، یکنواختی خوب ماده، همگنی بالای ضریب شکست، دوگرانیکی (سنگنگاری تنش) پایین، حباب و رگه‌های کم.

قابلیت‌های تولید:
شرکت ما قادر به تأمین پنجره‌های مستطیلی سوراخ‌دار از جنس N-BK7 با مشخصات زیر است:

• قطر: 300-2 میلی‌متر

• ضخامت: 60-0.12 میلی‌متر

• دقت پرداخت سطح: تا 20-10 و 1/10L@633nm

فرآیندهای پرداخت:

1. پولیش دیسک ژله‌ای

2. پولیش سرعت بالا

3. پولیش حلقوی

4. پولیش CNC

تجهیزات کنترل کیفیت:

• interferometer ZYGO

• میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

• eccentric meter انعکاسی و عبوری

• گونیامتر 15 ثانیه‌ای

• سیستم مرکزگذاری UV ژله‌ای

• ضخامت‌سنج لیزری غیرتماسی

• تصویربردار دو بعدی

• اندازه‌گیر قطر کره

گزینه‌های پوشش‌دهی:

• MgF₂

• پوشش ضدبازتاب فرابنفش (UV-AR)

• پوشش ضدبازتاب فرابنفش-مرئی (UV-VIS)

• پوشش ضدبازتاب مرئی گسترده (VIS-EXT)

• پوشش ضدبازتاب مرئی-فروسرخ نزدیک (VIS-NIR)

• پوشش ضدبازتاب فروسرخ نزدیک I (NIR I)

• پوشش ضدبازتاب فروسرخ نزدیک II (NIR II)

• پوشش ضدبازتاب ارتباطی (Telecom-NIR)

• پوشش ضدبازتاب فروسرخ موج کوتاه (SWIR)

• پوشش ضدبازتاب لیزر YAG (YAG-BBAR)

پنجره‌های اپتیکی، شیشه‌های اپتیکی هستند که پس از فرآیندهای سنگ‌زنی و صیقل‌کاری، دارای دو سطح موازی نسبت به یکدیگر شده‌اند. این قطعات معمولاً به عنوان محافظ برای سنسورهای الکترونیکی، لنزهای اپتیکی و دستگاه‌های لیزری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ماده N-BK7 به طور گسترده در کاربردهای متنوع مرئی و فروسرخ موج کوتاه استفاده می‌شود. شرکت ما قادر به تأمین پنجره‌های N-BK7 در ابعاد و اندازه‌های مختلف می‌باشد.

واژه‌نامه تخصصی:

• سنگ‌زنی و صیقل‌کاری (Grinding and Polishing): فرآیندهای پرداخت سطح برای دستیابی به موازی بودن و کیفیت اپتیکی مطلوب

• N-BK7: یک شیشه اپتیکی استاندارد با پایداری شیمیایی و مکانیکی عالی

• فروسرخ موج کوتاه (Short-Wave Infrared): محدوده طول‌موج ۱-۳ میکرومتر

پنجره‌های اپتیکی، شیشه‌های اپتیکی هستند که پس از فرآیندهای سنگ‌زنی و صیقل‌کاری به گونه‌ای پرداخت شده‌اند که دو سطح کاملاً موازی نسبت به یکدیگر تشکیل دهند. این قطعات معمولاً به عنوان محافظ برای سنسورهای الکترونیکی، لنزهای اپتیکی و هدهای پردازش لیزری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در انتخاب پنجره اپتیکی، باید بر ویژگی‌های انتقال نوری ماده و همچنین خواص مکانیکی آن تمرکز نمود. پارامترهای مهم پنجره‌ها شامل موارد زیر است:

• میزان عبور نور (Transmission)

• کیفیت سطح (Surface Quality)

• ضخامت (Thickness)

• هم‌راستایی سطوح (Parallelism)

• جنس زیرلایه (Substrate Material)

• و سایر ویژگی‌ها

که می‌توان بر اساس کاربرد خاص، مناسب‌ترین گزینه را انتخاب نمود.

شیشه اپتیکی N-BK7 به طور گسترده در کاربردهای متنوع مرئی و فروسرخ موج کوتاه مورد استفاده قرار می‌گیرد. مزایای این ماده نسبت به سایر شیشه‌های مشابه عمدتاً در موارد زیر نمایان است:

● عملکرد بالا و هزینه کم
● یکنواختی خوب ماده
● همگنی بالای ضریب شکست
● دوگرانیکی (Stress Birefringence) پایین
● حباب و رگه‌های کم

ویژگی‌های ماده:

کیفیت بالای مواد اپتیکی در همگنی آنها و به طور خاص در محدوده بسیار باریک تغییرات ضریب شکست در کل شیشه نمایان می‌شود. بنابراین، شیشه‌های اپتیکی مورد استفاده در لیزرهای پرتوان و به ویژه کاربردهای نجومی نیازمند درجه بسیار بالایی از همگنی هستند. N-BK7 قادر به تحمل دمای انتقال پایین (عمدتاً زیر ۵۵۰ درجه سانتی‌گراد) است که این ویژگی عمر قالب را افزایش داده و زمان پرس را کاهش می‌دهد.

● تمایل کم به واکنش شیمیایی با ماده قالب در محدوده دمای قالب‌گیری
● تلرانس‌های نوری دقیق
● availability طیف وسیعی از ابعاد شیشه
● گزینه‌های متنوع تأمین برای مواد خام اپتیکی، blankهای اپتیکی و قطعات اپتیکی

کاربردها:

● فناوری لیزرهای پرانرژی، فناوری اندازه‌گیری
● صنعت نیمه‌هادی
● فناوری ماهواره‌ای، کاربردهای تصویربرداری در زمینه نجومی

N-BK7 دارای مزایای متعددی می‌باشد، از جمله:

• عملکرد بالا و هزینه پایین

• یکنواختی مطلوب ماده

• همگنی بالای ضریب شکست

• دوگرانیکی (سنگ‌نگاری تنش) پایین

• حباب و رگه‌های کم در ساختار ماده

توضیحات تخصصی:
• همگنی بالا (High Homogeneity): یکنواختی ضریب شکست در کل حجم ماده
• دوگرانیکی پایین (Low Stress Birefringence): تغییرات ناچیز ضریب شکست ناشی از تنش داخلی
• رگه‌های کم (Low Streakiness): عدم وجود ناهمگنی‌های خطی در ساختار شیشه
• یکنواختی ماده (Material Consistency): ثبات خواص فیزیکی در تمامی نمونه‌ها

پوشش‌دهی (کوتیнг) به فرآیند اعمال یک لایه نازک شفاف از الکترولیت یا فلز بر روی سطح زیرلایه با استفاده از روش‌های فیزیکی یا شیمیایی اطلاق می‌شود. هدف از این کار تغییر ویژگی‌های بازتاب و عبور نور در سطح ماده برای دستیابی به نیازهای خاصی همچون کاهش یا افزایش بازتاب، تقسیم پرتو، تفکیک رنگی، فیلتراسیون نوری و قطبی‌سازی است.

ما قادر به ارائه انواع پوشش‌های نوری از جمله لایه‌های ضدبازتاب، پوشش‌های بازتاب بالا، لایه‌های طیفی و لایه‌های فلزی هستیم. لایه‌های ضدبازتاب پهن‌باند برای طول‌موج‌های فرابنفش (UV)، مرئی، فروسرخ نزدیک (NIR) و فروسرخ میانی (Mid-IR) در دسترس می‌باشند.

 واژه‌نامه تخصصی:

• زیرلایه (Substrate): ماده پایه که پوشش روی آن اعمال می‌شود.

• پوشش پهن‌باند (Broadband Coatings): پوشش‌هایی که در محدوده وسیعی از طول‌موج‌ها عملکرد بهینه دارند.

• فیلتراسیون نوری (Light Filtering): جداسازی انتخابی طول‌موج‌های خاص نور.

• NIR (Near-Infrared): فروسرخ نزدیک (۰/۷۵–۱/۴ میکرومتر)

• Mid-Infrared: فروسرخ میانی (۳–۸ میکرومتر)

شیشه اپتیکی N-BK7
N-BK7 پرکاربردترین شیشه اپتیکی برای تولید قطعات اپتیکی باکیفیت بالا است که عبوردهی عالی در محدوده طول‌موج مرئی تا فروسرخ نزدیک (۲۰۰۰-۳۵۰ نانومتر) دارد و کاربردهای گسترده‌ای در تلسکوپ‌ها، سیستم‌های لیزری و سایر زمینه‌ها پیدا کرده است. معمولاً زمانی از N-BK7 استفاده می‌شود که مزایای اضافی سیلیکای گداخته UV (مانند عبوردهی بسیار خوب و ضریب انبساط حرارتی پایین در محدوده فرابنفش) مورد نیاز نباشد.

سیلیکای گداخته UV
سیلیکای گداخته UV دارای عبوردهی بالا از محدوده فرابنفش تا فروسرخ نزدیک (۲۱۰۰-۱۸۵ نانومتر) است. علاوه بر این، سیلیکای گداخته UV در مقایسه با H-K9L (N-BK7) یکنواختی بهتر و ضریب انبساط حرارتی پایین‌تری دارد و آن را برای کاربردهای لیزر پرتوان و تصویربرداری بسیار مناسب می‌سازد.

فلورید کلسیم (CaF₂)
به دلیل عبوردهی بالا و ضریب شکست پایین در محدوده طول‌موج ۸-۰.۱۸ میکرومتر، از فلورید کلسیم معمولاً به عنوان پنجره و لنز در طیف‌سنج‌ها و سیستم‌های تصویربرداری حرارتی استفاده می‌شود. همچنین به دلیل دارا بودن آستانه آسیب لیزری بالا، کاربردهای مناسبی در لیزرهای اگزایمر دارد.

فلورید باریم (BaF₂)
فلورید باریم دارای عبوردهی بالا در محدوده ۱۱-۰.۲ میکرومتر است و در برابر تابش پرانرژی قوی مقاومت خوبی نشان می‌دهد. این ماده دارای خاصیت سینتیلاسیون عالی است و می‌توان از آن برای ساخت انواع قطعات اپتیکی فروسرخ و فرابنفش استفاده کرد. با این حال، عیب فلورید باریم مقاومت کم آن در برابر آب است. در مواجهه با آب، عملکرد آن در دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد به طور محسوسی کاهش می‌یابد، اما در محیط خشک می‌توان از آن تا دمای ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد استفاده کرد. توجه داشته باشید که هنگام کار با این ماده حتماً باید از دستکش استفاده شود و پس از کار دست‌ها به طور کامل شسته شوند.

فلورید منیزیم (MgF₂)
فلورید منیزیم برای کاربردهای در محدوده طول‌موج ۶-۰.۲ میکرومتر ایده‌آل است. در مقایسه با سایر مواد، این ماده به‌ویژه در محدوده فرابنفش عمیق و فروسرخ دور بادوام‌تر است. فلورید منیزیم مقاومت بالایی در برابر خوردگی شیمیایی، آسیب لیزری، شوک مکانیکی و شوک حرارتی دارد. این ماده از بلورهای فلورید کلسیم سخت‌تر اما در مقایسه با سیلیکای گداخته نسبتاً نرم است و دارای هیدرولیز جزئی می‌باشد. سختی نوپ آن ۴۱۵ و ضریب شکست آن ۱.۳۸ است.

سلنید روی (ZnSe)
سلنید روی عبوردهی بالایی در محدوده ۱۶-۰.۶ میکرومتر دارد و معمولاً در سیستم‌های تصویربرداری حرارتی، فروسرخ و پزشکی استفاده می‌شود. همچنین به دلیل جذب پایین، برای استفاده در لیزرهای پرتوان CO₂ بسیار مناسب است. توجه داشته باشید که سلنید روی ماده‌ای نسبتاً نرم (سختی نوپ ۱۲۰) است و به راحتی خش برمی‌دارد، بنابراین استفاده از آن در محیط‌های خشن توصیه نمی‌شود. هنگام حمل و تمیز کردن باید نهایت دقت را به کار برد و حتی‌الامکان از دستکش یا سرانگشت‌پوش لاستیکی برای جلوگیری از کدر شدن سطح استفاده کرد. نباید از انبرک یا سایر ابزار برای نگهداشتن آن استفاده نمود.

سیلیکون (Si)
سیلیکون برای استفاده در باند فروسرخ نزدیک (NIR) از ۸-۱.۲ میکرومتر مناسب است. به دلیل چگالی پایین، به‌ویژه در کاربردهایی که حساسیت به وزن وجود دارد (مخصوصاً در محدوده ۵-۳ میکرومتر) مناسب است. سختی نوپ سیلیکون ۱۱۵۰ است که از ژرمانیم سخت‌تر و در عین حال کمتر شکننده است. به دلیل باند جذب قوی در ۹ میکرومتر، برای کاربردهای عبوری در لیزرهای CO₂ مناسب نیست.

ژرمانیم (Ge)
ژرمانیم برای استفاده در باند فروسرخ نزدیک ۱۶-۲ میکرومتر مناسب است و برای لیزرهای فروسرخ بسیار مطلوب است. به دلیل ضریب شکست بالا، انحنای سطح کم و ابیراهی رنگی پایین، معمولاً در سیستم‌های تصویربرداری با توان پایین نیاز به تصحیح ندارد. با این حال، ژرمانیم به شدت تحت تأثیر دما قرار می‌گیرد و با افزایش دما، عبوردهی آن کاهش می‌یابد؛ بنابراین فقط می‌توان آن را در دماهای زیر ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد به کار برد. چگالی ژرمانیم (۵.۳۳ گرم بر سانتیمتر مکعب) در طراحی سیستم‌هایی با الزامات وزنی سخت‌گیرانه باید در نظر گرفته شود. لنزهای ژرمانیم دارای سطحی با ماشین‌کاری دقیق توسط دستگاه تراش الماسه هستند که آنها را برای انواع کاربردهای فروسرخ شامل سیستم‌های تصویربرداری حرارتی، جداکننده‌های پرتو فروسرخ، دوریابی و حوزه فروسرخ پیش‌رو (FLIR) مناسب می‌سازد.

روی سولفید CVD (CVD ZnS)
CVD ZnS تنها ماده اپتیکی فروسرخ – به غیر از الماس – است که محدوده طول‌موج مرئی تا فروسرخ موج بلند (LWIR) و حتی طول‌موج‌های مایکروویو را پوشش می‌دهد و در حال حاضر مهم‌ترین ماده برای پنجره‌های LWIR محسوب می‌شود. از آن می‌توان به عنوان پنجره و لنز برای سیستم‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا و همچنین برای کاربردهای پیشرفته نظامی مانند پنجره‌های “سه-اپتیکی” (Tri-optical) و پنجره‌های کامپوزیتی لیزر فروسرخ نزدیک/دو-رنگ فروسرخ استفاده کرد.