پنجره‌های گوه‌ای شکل فلوئورید باریم

پنجره‌های گوه‌ای فلوئورید باریم (BaF₂)

پنجره‌های گوه‌ای دارای دو سطح با زاویه انحنای مشخص هستند. این دو سطح غیرموازی، از اثر تداخل (اثر اِتالون) ناشی از بازتاب نور بین سطوح جلو و عقب پنجره‌های با موازی‌سازی بالا جلوگیری می‌کنند. همچنین، این طراحی از بازخورد تداخل نوری در حفره‌ی رزوناتور لیزر که منجر به ناپایداری خروجی لیزر، پرش مُد و مشکلات مشابه می‌شود، ممانعت به عمل می‌آورد. از این پنجره‌ها معمولاً برای انحراف پرتو فرودی به جهت مشخص با زاویه‌ی انحراف معین استفاده می‌شود. در صورت استفاده جفتی از این پنجره‌ها، با چرخش نسبی دو گوه نسبت به یکدیگر، می‌توان پرتو خروجی را در هر جهت دلخواه درون یک مخروط زاویه‌ای با محوریت پرتو فرودی قرار داد.

ویژگی‌های کریستال فلوئورید باریم (BaF₂)

کریستال فلوئورید باریم (BaF₂) از دسته کریستال‌های فلوئورید قلیایی-خاکی است و ساختار کریستالی مکعبی با پیوند یونی دارد. این ماده دارای محدوده انتقال طیف گسترده، ضریب عبور بالا، تغییرات اندک ضریب شکست در طول‌موج‌های مختلف، جذب آب بسیار کم و در نتیجه گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای انتقال مادون‌قرمز است. همچنین، این کریستال قادر به خنثی‌سازی اعوجاج نوری ناشی از انبساط حرارتی و تنش‌های مکانیکی بوده و پایداری اپتیکی و مکانیکی را تضمین می‌کند، از این رو به‌عنوان ماده‌ای عالی برای پنجره‌های لیزر شناخته می‌شود.

توانایی‌های تولیدی

شرکت ما قادر به ارائه پنجره‌های گوه‌ای BaF₂ با مشخصات زیر است:

• قطر: ۲ تا ۳۰۰ میلی‌متر

• ضخامت: ۰٫۱۲ تا ۶۰ میلی‌متر

• دقت سطح: تا ۲۰-۱۰ (۱/۱۰ طول‌موج @ ۶۳۳ نانومتر)

فرآیندهای پرداخت سطح:

• پرداخت دیسک ژله‌ای

• پرداخت سرعت بالا

• پرداخت حلقوی

• پرداخت CNC

تجهیزات کنترل کیفیت:

• اینترفرومتر ZYGO

• میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

• اکسنتریسیتی‌سنج بازتاب و عبور

• گونیومتر ۱۵ ثانیه‌ای

• سیستم سنترینگ UV ژل

• ضخامت‌سنج لیزری غیرتماسی

• تصویربردار دو بعدی (2D Imager)

• اندازه‌گیر قطر کُره

گزینه‌های پوشش (کوتیнг)

• MgF₂

• پوشش ضدبازتاب UV (UV-AR)

• پوشش ضدبازتاب فرابنفش-مرئی (UV-VIS)

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

• پوشش مادون‌قرمز نزدیک I و II (NIR I, NIR II)

• پوشش مخابراتی مادون‌قرمز (Telecom-NIR)

• پوشش مادون‌قرمز موج کوتاه (SWIR)

• پوشش بهینه‌شده برای لیزر YAG (YAG-BBAR)

این محصولات با دقت بالا و کیفیت تضمین‌شده، پاسخگوی نیازهای دقیق صنایع اپتیک و لیزر هستند.

پنجره‌های اپتیکی (ویندوز)

پنجره‌های اپتیکی، صفحاتی از جنس شیشه‌های اپتیکی هستند که پس از فرآیندهای سنگ‌زنی و پولیش، به دو سطح کاملاً موازی نسبت به یکدیگر تبدیل می‌شوند. از این قطعات به‌عنوان محافظ برای حسگرهای الکترونیکی، لنزهای اپتیکی و دستگاه‌های لیزر استفاده می‌شود. پنجره‌های اپتیکی هیچ تغییری در بزرگ‌نمایی سیستم ایجاد نمی‌کنند و عملکرد آن‌ها صرفاً عبور نور با حداقل اعوجاج است.

کاربردهای فلوئورید باریم (BaF₂):
فلوئورید باریم (BaF₂) معمولاً به اشکال مختلفی از جمله لنز، تقسیم‌کننده پرتو (بیم‌اسپلیتر)، فیلتر، منشور و پنجره‌های اپتیکی پرداخت می‌شود. این قطعات در سیستم‌های تصویربرداری با خنک‌سازی کرایوژنیک، سیستم‌های اپتیکی هوافضا و سیستم‌های اپتیکی لیزر کاربرد گسترده‌ای دارند.

توانایی‌های تولیدی:
شرکت ما قادر به ارائه پنجره‌های فلوئورید باریم (BaF₂) در ابعاد و اندازه‌های مختلف مطابق با نیازهای دقیق مشتریان است. این محصولات با دقت بالا و کیفیت مطلوب تولید می‌شوند تا کارایی بهینه در کاربردهای حساس اپتیکی و لیزری را تضمین کنند.

پنجره‌های اپتیکی (ویندوزهای نوری)

پنجره‌های اپتیکی صفحاتی از جنس شیشه‌های نوری هستند که پس از فرآیندهای سنگ‌زنی و صیقل‌کاری به دو سطح کاملاً موازی تبدیل می‌شوند. این قطعات عمدتاً به عنوان محافظ برای حسگرهای الکترونیکی، لنزهای اپتیکی و هدهای پردازش لیزر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ملاحظات انتخاب پنجره اپتیکی:
در انتخاب پنجره‌های اپتیکی باید به دو ویژگی کلیدی توجه ویژه داشت:

1. خواص انتقال نوری ماده

2. ویژگی‌های مکانیکی قطعه

پارامترهای مهم در پنجره‌های اپتیکی:

• ضریب انتقال نور (Transmission)

• کیفیت سطح (Surface quality)

• ضخامت (Thickness)

• میزان موازی بودن سطوح (Parallelism)

• جنس ماده پایه (Substrate material)

• سایر ویژگی‌های اختصاصی

هر یک از این پارامترها بسته به کاربرد خاص می‌توانند به دقت انتخاب و تنظیم شوند. به عنوان مثال، در کاربردهای حساس لیزری، موازی بودن سطوح و کیفیت سطح از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، در حالی که در کاربردهای محیط‌های صنعتی، استحکام مکانیکی ممکن است اولویت بالاتری داشته باشد.

ویژگی‌های اپتیکی فلوئورید باریم (BaF₂)

فلوئورید باریم از محدوده طیفی 200 نانومتر تا 11 میکرون دارای ضریب عبور بسیار بالا می‌باشد. اگرچه این ویژگی تا حدی مشابه فلوئورید کلسیم (CaF₂) است، اما فلوئورید باریم در طول‌موج‌های بالاتر از 10 میکرون برتری واضحی از خود نشان می‌دهد؛ به طوری که در حالی که ضریب عبور فلوئورید کلسیم پس از این نقطه به صورت خطی کاهش می‌یابد، فلوئورید باریم همچنان کارایی انتقال بالایی حفظ می‌کند.

از دیگر مزایای بارز این ماده می‌توان به خاصیت سینتیلاسیون (درخشندگی) عالی آن اشاره کرد. این ویژگی منحصر به فرد همراه با طیف گسترده عبور نور، فلوئورید باریم را به گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت تجهیزات اپتیکی مادون قرمز و فرابنفش تبدیل کرده است. این ماده قابلیت تبدیل به انواع قطعات اپتیکی تخصصی شامل:

• لنزهای مادون قرمز

• منشورهای فرابنفش

• پنجره‌های طیف‌سنجی

• و سایر المان‌های اپتیکی پیشرفته

را دارا می‌باشد. این ترکیب منحصر به فرد از خواص اپتیکی و فیزیکی، فلوئورید باریم را به ماده‌ای بسیار ارزشمند در کاربردهای علمی و صنعتی تبدیل کرده است.

ویژگی‌های فلوئورید باریم (BaF₂)

فلوئورید باریم (BaF₂) دارای ضریب عبور نوری حدود ۹۰٪ در محدوده ۲۰۰ تا ۹۵۰۰ نانومتر می‌باشد. علاوه بر این، این ماده قادر به مقاومت در برابر تابش‌های پرانرژی قوی‌تر نسبت به بسیاری از مواد اپتیکی دیگر است.

محدودیت‌ها و ملاحظات:

• حساسیت به رطوبت: فلوئورید باریم مقاومت کمی در برابر آب دارد. در صورت تماس با رطوبت، تخریب قابل‌توجهی در عملکرد آن در دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد رخ می‌دهد. با این حال، در محیط‌های خشک می‌توان از آن تا دمای ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد استفاده کرد.

• ملاحظات ایمنی: هنگام کار با قطعات اپتیکی ساخته‌شده از فلوئورید باریم، همیشه باید از دستکش استفاده شود و پس از تماس، دست‌ها به‌طور کامل شسته شوند. این اقدامات برای جلوگیری از هرگونه اثر نامطلوب بر سلامت کاربر ضروری است.

این ترکیب منحصر به فرد از خواص اپتیکی و مقاومت حرارتی، فلوئورید باریم را به گزینه‌ای متمایز برای کاربردهای پیشرفته اپتیکی تبدیل می‌کند، البته با رعایت الزامات خاص در استفاده و نگهداری.

پوشش‌های اپتیکی (Optical Coatings)

پوشش‌دهی اپتیکی به فرآیند اعمال لایه‌های نازک از مواد شفاف دی‌الکتریک یا فلزی بر روی سطح زیرلایه به روش‌های فیزیکی یا شیمیایی اطلاق می‌شود. هدف از این فرآیند، تغییر ویژگی‌های بازتاب و عبور سطح ماده برای دستیابی به موارد زیر است:
• کاهش یا افزایش بازتاب نور
• تقسیم پرتو (Beam Splitting)
• تفکیک رنگی (Color Separation)
• فیلتراسیون نوری (Light Filtering)
• کنترل پلاریزاسیون (Polarization)

انواع پوشش‌های قابل ارائه:
ما قادر به ارائه انواع پوشش‌های اپتیکی تخصصی هستیم، از جمله:

1. پوشش‌های ضد بازتاب (Anti-Reflective Coatings)

2. پوشش‌های بازتاب‌بالا (High-Reflective Coatings)

3. پوشش‌های طیفی (Spectral Coatings)

4. پوشش‌های فلزی (Metallic Coatings)

پوشش‌های ضد بازتاب پهن‌باند:
این نوع پوشش‌ها برای محدوده‌های طیفی مختلف طراحی و تولید می‌شوند:
• طیف فرابنفش (UV)
• محدوده مرئی (Visible)
• مادون قرمز نزدیک (NIR)
• مادون قرمز میانی (Mid-IR)

این پوشش‌ها با دقت بالا و کیفیت مطلوب تولید می‌شوند تا نیازهای دقیق سیستم‌های اپتیکی پیشرفته را برآورده سازند.

گرید VIR (مرئی-مادون قرمز نزدیک-مادون قرمز)

اندازه‌های متداول:

• φ60×150 میلی‌متر

• φ80×150 میلی‌متر
  حداکثر اندازه قابل تولید: φ190×50 میلی‌متر

محدوده کاربرد: 400 نانومتر تا 10 میکرومتر
ضریب عبور متوسط: بیش از 90% در محدوده 0.4-9.0 میکرومتر (نمونه 10 میلی‌متری)
ساختار بلوری: تک‌بلوری، زیرساختی، چندبلوری
ضریب عبور داخلی: بیش از 99.0% در 0.4 میکرومتر (نمونه 10 میلی‌متری)

ویژگی‌های ویژه:

• دوبرابرکنندگی تنشی متوسط: 20-10 نانومتر بر سانتیمتر (مواد معمولی بدون نیاز به آنیل)

• دوبرابرکنندگی تنشی متوسط: ≤10 نانومتر بر سانتیمتر (بلورهای آنیل شده)

• یکنواختی اپتیکی: 50-3 ppm در 633 نانومتر

• عبور آزمایش نور سبز 125-25 میلی‌وات بدون ستون نور قابل مشاهده، حباب یا ذرات پراکنده

• امکان وجود فلورسانس

گرید UV (فرابنفش)

اندازه‌های متداول:

• φ60×150 میلی‌متر

• φ80×150 میلی‌متر
  حداکثر اندازه قابل تولید: φ130×50 میلی‌متر

محدوده کاربرد: 200 نانومتر تا 10 میکرومتر
ضریب عبور: بیش از 85% در محدوده 200-400 نانومتر (نمونه 10 میلی‌متری)

• بدون جذب در 205 نانومتر

• جذب کمتر از 0.2% در 306±5 نانومتر

ویژگی‌های کنترل کیفیت:

• دوبرابرکنندگی تنشی متوسط: 20-10 نانومتر بر سانتیمتر

• دوبرابرکنندگی تنشی متوسط آنیل شده: ≤10 نانومتر بر سانتیمتر

• یکنواختی اپتیکی: 20-3 ppm در 633 نانومتر

• عدم وجود فلورسانس در 400 نانومتر

• عبور آزمایش نور سبز 125-25 میلی‌وات بدون ناخالصی‌های قابل مشاهده

آزمون عبور نور (Transmittance Test)

تجهیزات آزمایشگاهی:

• طیف‌سنج فرابنفش-مرئی (UV-Visible Spectrophotometer)

• طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR Spectrophotometer)

نمونه‌های آزمایش:

• کریستال‌های فلوئورید باریم (BaF₂)

• قطر نمونه‌ها: 20 تا 50 میلی‌متر

• ضخامت نمونه‌ها: 10 ± 0.5 میلی‌متر

• کیفیت سطح پرداخت شده: استاندارد 80/50

ملاحظات آزمایش:

1. نمونه‌ها باید دارای سطوح موازی و پرداخت شده با کیفیت اپتیکی باشند

2. اندازه‌گیری‌ها در شرایط کنترل شده محیطی انجام می‌شود

3. دقت اندازه‌گیری ضریب عبور نور در محدوده‌های طیفی مشخص شده تضمین می‌شود

این آزمون به منظور سنجش دقیق ویژگی‌های عبور نور در محدوده‌های طیفی مختلف طراحی شده است و تضمین کننده کیفیت اپتیکی محصول نهایی می‌باشد.

بلورهای تک‌کریستال (Monocrystalline)

ویژگی‌های اصلی:

• ساختار بلوری کاملاً یکنواخت و همگن

• عدم وجود مرز دانه‌ای قابل مشاهده با چشم غیرمسلح در نور روز

• فاقد نوارها یا خطوط موج‌دار (Wicker-like stripes) در سطح بلور

• سطحی یکدست و عاری از ناهمگنی‌های ماکروسکوپی

ملاحظات:
• این مشخصات تضمین‌کننده کیفیت بالای بلور برای کاربردهای اپتیکی حساس است
• یکنواختی ساختار در تمام حجم نمونه حفظ شده است
• مناسب برای کاربردهایی که به یکنواختی اپتیکی بالا نیاز دارند

توجه: کیفیت تک‌کریستالی با روش‌های آزمایشگاهی پیشرفته نیز تأیید می‌شود.

بلورهای زیرکریستالی (Sub-crystal)

ویژگی‌های ظاهری:

• در بررسی با نور روز و با چشم غیرمسلح، نوارهای بیدمانند (willow stripes) روی سطح کریستال مشاهده می‌شود

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

• این نوارها پس از پرداخت سطح کاملاً محو می‌شوند و غیرقابل مشاهده خواهند بود

ملاحظات فنی:

• این ساختار نشان‌دهنده کیفیت متوسط بلور است

• مناسب برای کاربردهایی که نیاز به کیفیت اپتیکی بسیار بالا ندارند

• پس از پرداخت نهایی، عملکرد اپتیکی قابل قبولی ارائه می‌دهد

نکته: این نوع کریستال‌ها پس از پرداخت سطح، برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مناسب هستند.

ساختار چندبلوری (Polycrystalline)

ویژگی‌های تشخیصی:

• در بررسی بصری تحت نور طبیعی روز با چشم غیرمسلح:

  • خطوط مرز بلوری نفوذکننده به وضوح روی سطح کریستال قابل مشاهده است

  • اختلاف محسوس در میزان تیرگی و روشنی بین دو طرف مرزهای بلوری وجود دارد

توصیف فنی:

1. ساختار کریستالی:

   • تشکیل شده از بلورهای کوچک متعدد با جهت‌گیری‌های متفاوت

   • مرزهای دانه‌ای (grain boundaries) کاملاً مشخص

2. ویژگی‌های نوری:

   • ناهمگنی اپتیکی قابل توجه در سطح ماکروسکوپی

   • پراکندگی نور در مرزهای بلوری

ملاحظات کاربردی:

• این ساختار برای کاربردهای اپتیکی با دقت متوسط مناسب است

• ممکن است در سیستم‌های اپتیکی حساس ایجاد اعوجاج کند

• معمولاً هزینه تولید پایین‌تری نسبت به نمونه‌های تک‌بلوری دارد

نکته: این نوع ساختار در کاربردهای غیرحساس اپتیکی که نیاز به یکنواختی بالا ندارند، قابل استفاده است.

مواد اپتیکی و ویژگی‌های آنها

1. شیشه اپتیکی N-BK7

• پرکاربردترین نوع شیشه اپتیکی برای تولید قطعات باکیفیت

• محدوده عبور عالی از طیف مرئی تا مادون قرمز نزدیک (350-2000 نانومتر)

• کاربردهای گسترده در تلسکوپ‌ها، سیستم‌های لیزری و سایر زمینه‌ها

• گزینه اقتصادی زمانی که مزایای سیلیکا ذوب شده UV مورد نیاز نیست

2. سیلیکا ذوب شده UV

• محدوده عبور گسترده از UV تا مادون قرمز نزدیک (185-2100 نانومتر)

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

• مناسب برای کاربردهای لیزرهای پرتوان و سیستم‌های تصویربرداری

3. فلوئورید کلسیم (CaF₂)

• عبور بالا و ضریب شکست پایین در محدوده 180 نانومتر تا 8 میکرون

• کاربرد به عنوان پنجره و لنز در طیف‌سنج‌ها و سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

• مقاومت بالا در برابر آسیب لیزر، مناسب برای لیزرهای اگزایمر

4. فلوئورید باریم (BaF₂)

• محدوده عبور 200 نانومتر تا 11 میکرون

• مقاوم در برابر تابش‌های پرانرژی

• خاصیت سینتیلاسیون عالی برای قطعات اپتیکی مادون قرمز و فرابنفش

• حساس به رطوبت (محدودیت دمایی 500°C در محیط مرطوب، 800°C در محیط خشک)

• نیاز به رعایت نکات ایمنی در هنگام کار

5. فلوئورید منیزیم (MgF₂)

• محدوده کاربرد 200 نانومتر تا 6 میکرون

• مقاومت عالی در برابر:

  • خوردگی شیمیایی

  • آسیب لیزر

  • شوک مکانیکی و حرارتی

• سختی موس: 415

• ضریب شکست: 1.38

• مقاومت بالا در محدوده UV عمیق و IR دور

6. سلنید روی (ZnSe)

• محدوده عبور 600 نانومتر تا 16 میکرون

• کاربرد در:

  • تصویربرداری حرارتی

  • سیستم‌های پزشکی

  • لیزرهای CO₂ پرتوان

• نکات:

  • ماده نرم (سختی موس 120)

  • نیاز به مراقبت ویژه در تمیزکردن و نگهداری

  • عدم استفاده در محیط‌های خشن

7. سیلیکون (Si)

• محدوده کاربرد 1.2 تا 8 میکرون

• مزایا:

  • چگالی پایین (مناسب برای کاربردهای حساس به وزن)

  • سختی بالا (سختی موس 1150)

• محدودیت:

  • جذب بالا در 9 میکرون (عدم مناسب برای لیزر CO₂)

8. ژرمانیم (Ge)

• محدوده کاربرد 2 تا 16 میکرون

• ویژگی‌ها:

  • ضریب شکست بالا

  • انحراف رنگی کم

  • نیاز به تصحیح کمتر در سیستم‌های تصویربرداری کم‌توان

• محدودیت‌ها:

  • حساسیت دمایی (کاربرد تا 100°C)

  • چگالی بالا (5.33 g/cm³)

• کاربردها:

  • تصویربرداری حرارتی

  • تقسیم‌کننده‌های پرتو مادون قرمز

  • سیستم‌های FLIR

9. CVD ZnS

• تنها ماده اپتیکی مادون قرمز (به غیر از الماس) با پوشش طیف کامل از مرئی تا مادون قرمز موج بلند (LWIR)

• کاربردها:

  • پنجره‌ها و لنزهای سیستم‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا

  • پنجره‌های “سه-اپتیکی”

  • پنجره‌های ترکیبی مادون قرمز/لیزر مادون قرمز نزدیک

• ماده اصلی برای پنجره‌های LWIR